ใช้เป็นตัวทำละลายดิวเทอเรตหรือมาตรฐานภายในในสเปกโทรสโกปีนิวเคลียร์แมกเนติกเรโซนานซ์ (NMR) เพื่อช่วยในการปรับเทียบสัญญาณและการกำหนดตำแหน่งยอดสัญญาณ โครงสร้างดิวเทอเรตของมันให้จุดอ้างอิงที่เสถียรและไม่สามารถแลกเปลี่ยนได้ ซึ่งช่วยปรับปรุงความแม่นยำในการวิเคราะห์โครงสร้างของสารประกอบอินทรีย์และเภสัชกรรม นอกจากนี้ยังใช้ในการศึกษากิเนติกและกลไกปฏิกิริยา โดยการติดฉลากไอโซโทปช่วยติดตามเส้นทางปฏิกิริยาโดยไม่ถูกรบกวนจากสัญญาณโปรตอน