ใช้หลักๆ เป็นสารตัวทำปฏิกิริยาที่ติดฉลากในกระบวนการสังเคราะห์อินทรีย์และการวิจัยทางเภสัชกรรม สารประกอบเดอทีเรตนี้ช่วยในการศึกษากลไกปฏิกิริยาและเส้นทางเมแทบอลิซึมผ่านการติดตามไอโซโทป หมู่ซัลโฟนิลคลอไรด์ของมันทำปฏิกิริยากับนิวคลิโอไฟล์ เช่น อะมีนและแอลกอฮอล์ ได้อย่างง่ายดาย ทำให้มีคุณค่าต่อการนำหมู่ซัลโฟนามายด์หรือเอสเตอร์ซัลโฟเนตเดอทีเรตเข้าไปในโมเลกุลเป้าหมาย มีประโยชน์อย่างยิ่งในการสเปกโตรสโกปีมวลและสเปกโตรสโกปีเอ็นเอ็มอาร์ เนื่องจากมีอะตอมเดอทีเรียม ซึ่งช่วยในการแยกแยะสัญญาณและติดตามการเปลี่ยนแปลงโมเลกุล นิยมใช้ในการพัฒนาและวิเคราะห์ยาเดอทีเรต ซึ่งต้องการความเสถียรเมแทบอลิซึมที่ดีขึ้นและการวิเคราะห์เภสัชจลนศาสตร์