ใช้เป็นสารมาตรฐานภายในที่ติดฉลากด้วยไอโซโทปเสถียรในสเปกโทรสโกปีมวลและ NMR สำหรับการวิเคราะห์ปริมาณที่แม่นยำและการติดตามเส้นทางเมแทบอลิซึม โดยทั่วไปใช้ในงานศึกษเมแทโบโลมิกส์เพื่อติดตามการเมแทบอลิซึมของอะลานีนโดยไม่ถูกรบกวนจากสัญญาณเอ็นโดจีนัส ช่วยให้การวัดที่แม่นยำในตัวอย่างชีวภาพ เช่น พลาสมา ปัสสาวะ และสารสกัดจากเซลล์ นอกจากนี้ยังใช้ในการวิจัยการสังเคราะห์โปรตีน ซึ่งการติดฉลากด้วยเดยูเทอเรียมช่วยตรวจสอบพลวัตและความเสถียรของเปปไทด์