ใช้เป็นสารตั้งต้นในกระบวนการสังเคราะห์สารประกอบอินทรีย์ที่มีการติดฉลากด้วยดิวเทอเรียม (deuterium-labeled compounds) ซึ่งมีความสำคัญในการศึกษากลไกทางเคมีและปฏิกิริยาต่างๆ โดยเฉพาะในงานวิจัยทางเคมีและเภสัชวิทยา นอกจากนี้ ยังใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในกระบวนการแลกเปลี่ยนไฮโดรเจน-ดิวเทอเรียม (H/D exchange) เพื่อปรับเปลี่ยนโครงสร้างโมเลกุลของสารเคมีให้มีดิวเทอเรียมแทนที่ไฮโดรเจน ซึ่งช่วยในการวิเคราะห์โครงสร้างและพฤติกรรมของโมเลกุลด้วยเทคนิคต่าง ๆ เช่น NMR spectroscopy ในทางอุตสาหกรรม ยังอาจใช้ในกระบวนการผลิตสารเคมีเฉพาะทางที่ต้องการความแม่นยำสูง หรือในงานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับพลังงานนิวเคลียร์และเทคโนโลยีด้านไอโซโทป