Undersøgelser med deuterium og tungt vand har vist, at de har negative virkninger på immunsystemet: en øget mængde deuterium i kroppen reducerer antallet af hvide blodlegemer i blodet og svækker kroppens evne til at reagere på forstyrrende faktorer.

Eksperimenter med gnavere har vist, at en koncentration af deuterium på 25% i kroppens vand forårsager sterilitet, fordi hverken kønsceller eller zygoter kan udvikle sig. Høje koncentrationer af tungt vand dræber hurtigt fisk, padder og insekter.

Små pattedyr, såsom gnavere, dør efter ca. en uge, hvis de drikker tungt vand. Dødsårsagen er den samme som ved cytotoksisk forgiftning (ved kemoterapi) eller akut strålingssyndrom.