Pētījumi, kuros izmantots deitērijs un smagais ūdens, ir parādījuši, ka tiem ir negatīva ietekme uz imūnsistēmu: paaugstināts deitērija daudzums organismā samazina leikocītu skaitu asinīs un vājina ķermeņa spēju reaģēt uz traucējošiem faktoriem.

Eksperimenti ar grauzējiem ir parādījuši, ka 25% deitērija koncentrācija ķermeņa ūdenī izraisa sterilitāti, jo ne gametas, ne zigotes vairs nevar attīstīties. Liela smagā ūdens koncentrācija ātri nogalina zivis, abiniekus un kukaiņus.

Mazie zīdītāji, piemēram, grauzēji, mirst pēc aptuveni nedēļas smagā ūdens dzeršanas. Nāves cēlonis ir līdzīgs citotoksiskai saindēšanās (ķīmijterapijas gadījumā) vai akūtam radiācijas sindromam.