ใช้ในงานวิจัยด้านเคมีและชีวเคมีเป็นตัวติดตามหรือตัวทำเครื่องหมายเพื่อศึกษาพฤติกรรมของสารไฮโดรคาร์บอนในระบบชีวภาพหรือสิ่งแวดล้อม โดยเฉพาะในเทคนิคการวิเคราะห์ที่ต้องการความแม่นยำสูง เช่น การสเปกโตรสโกปีหรือการโครมาโทกราฟีร่วมกับมัสสเปกโตรเมตรี ช่วยให้สามารถแยกแยะและตรวจจับสารต้นฉบับจากสารที่มีโครงสร้างคล้ายกันได้อย่างชัดเจน เนื่องจากมีนิวเคลียสของดิวเทอเรียมที่ให้สัญญาณเฉพาะตัว นิยมใช้ในงานศึกษาการดูดซึม การแพร่กระจาย หรือการสลายตัวของสารในสิ่งมีชีวิตหรือดิน น้ำ รวมถึงใช้เป็นมาตรฐานภายในเพื่อควบคุมคุณภาพการวิเคราะห์