Некоторые физические свойства дейтерия, которые делают его важным для научных и промышленных исследований:

• Низкая растворимость в воде и других жидкостях. 1 Это позволяет использовать дейтерированные растворители в протонном ЯМР, чтобы избежать помех от атомов водорода растворителей. 1
• Более прочные углерод-дейтериевые связи. 24 Они «прочнее», чем углерод-протиевые, из-за чего химические реакции с участием атомов дейтерия идут в несколько раз медленнее. 24
• Возможность использовать в качестве замедлителя нейтронов в ядерных реакторах (в виде D2O). 3
• Применение в научных исследованиях в качестве изотопного индикатора. 3 Например, дейтерий используют при изучении механизмов реакций и в кинетических исследованиях с целью определения изотопных эффектов. 1