ใช้ในงานวิจัยทางเคมีและชีวเคมีเป็นตัวทำละลายหรือตัวทำปฏิกิริยาที่มีการติดตามไอโซโทป โดยเฉพาะในการศึกษาด้วยเทคนิค NMR (Nuclear Magnetic Resonance) เนื่องจากไฮโดรเจนถูกแทนที่ด้วยเดอทีเรียม (D) ทำให้ไม่รบกวนสัญญาณในสเปกตรัม NMR ส่งผลให้สามารถวิเคราะห์โครงสร้างของสารได้อย่างแม่นยำยิ่งขึ้น นอกจากนี้ยังใช้เป็นมาตรฐานภายในหรือตัวทำละลายในงานวิเคราะห์ที่ต้องการความละเอียดสูง โดยเฉพาะในงานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงของปฏิกิริยาเคมีหรือการติดตามการเคลื่อนที่ของอะตอมในโมเลกุล