o-Xylene-d10 ถูกใช้หลักๆ เป็นตัวทำละลายเดยูเทอเรตในสเปกโทรสโกปีนิวเคลียร์แมกเนติกเรโซนานซ์ (NMR) โดยทำหน้าที่เป็นสื่อที่ไม่ทำปฏิกิริยาและเสถียรสำหรับการวิเคราะห์โครงสร้างโมเลกุล อะตอมเดยูเทอเรียมของมันให้สัญญาณพื้นหลังที่ชัดเจน ซึ่งช่วยเพิ่มความแม่นยำในการวัด NMR นอกจากนี้ยังใช้ในการวิจัยและพัฒนาสำหรับการศึกษากลไกปฏิกิริยาและปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุล โดยเฉพาะในเคมีอินทรีย์ นอกจากนี้ยังใช้ในการสังเคราะห์สารประกอบเดยูเทอเรต ซึ่งการติดฉลากไอโซโทปมีความสำคัญสำหรับการติดตามเส้นทางเคมี