ไซโคลเฮกซีน-d10 ถูกใช้อย่างแพร่หลายเป็นตัวทำละลายดีเทอเรตในสเปกโทรสโกปีนิวเคลียร์แมกเนติกเรโซแนนซ์ (NMR) เพื่อให้พื้นหลังที่ไม่รบกวนในการวิเคราะห์โครงสร้างโมเลกุล โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีคุณค่าในการศึกษาสารประกอบอินทรีย์ เนื่องจากอะตอมดีเทอเรียมไม่ก่อให้เกิดสัญญาณที่ทับซ้อนกับสัญญาณของอะตอมไฮโดรเจนในตัวอย่าง ทำให้เป็นเครื่องมือที่จำเป็นในการวิจัยและพัฒนายา พอลิเมอร์ และเคมีอินทรีย์ นอกจากนี้ ยังใช้เป็นสารมาตรฐานอ้างอิงในสเปกโทรเมตรีมวล (MS) และเทคนิควิเคราะห์อื่นๆ เพื่อให้การวัดที่แม่นยำและการตีความข้อมูลที่น่าเชื่อถือ ความเสถียรและความบริสุทธิ์ของไอโซโทปยังทำให้เหมาะสำหรับการศึกษากิเนติกและกลไกปฏิกิริยา โดยการติดตามอะตอมดีเทอเรียมเป็นสิ่งสำคัญ