Studien, die mit Deuterium und schwerem Wasser durchgeführt wurden, haben gezeigt, dass diese negative Auswirkungen auf das Immunsystem haben: eine erhöhte Menge an Deuterium im Körper verringert die Anzahl der Leukozyten im Blut und schwächt die Fähigkeit des Körpers, auf Störfaktoren zu reagieren.

Experimente an den Ratten haben gezeigt, dass ein Grad der Konzentration von Deuterium von 25 % in dem Wasser im Körper zur Sterilität führt, da sich weder die Gameten noch die Zygote mehr entwickeln können. Hohe Konzentrationen von schwere Wasser zerstören die Fische, Amphibien und Insekten schnell.

Kleine Säugetiere, wie zum Beispiel Ratten, sterben nach etwa einer Woche unter den Bedingungen, in denen sie schwere Wasser trinken. Der Tod hat eine ähnliche Ursache wie bei der cytotoxischen Vergiftung (im Fall der Chemotherapie) oder bei dem akuten Strahlungssyndrom.