Tyrimai naudojant deuterį ir sunkųjį vandenį parodė, kad jie turi neigiamą poveikį imuninei sistemai: padidėjęs deuterio kiekis organizme sumažina leukocitų skaičių kraujyje ir susilpnina organizmo gebėjimą reaguoti į sutrikdančius veiksnius.

Eksperimentai su graužikais parodė, kad 25 % deuterio koncentracija kūno vandenyje sukelia sterilumą, nes nei gametos, nei zigota negali vystytis. Didelė sunkiojo vandens koncentracija greitai žudo žuvis, varliagyvius ir vabzdžius.

Smulkūs žinduoliai, pvz., graužikai, miršta po maždaug savaitės, jei geria sunkų vandenį. Mirties priežastis yra panaši į citotoksinį apsinuodijimą (chemoterapijos atveju) arba ūminį radiacijos sindromą.