Štúdie s použitím deutéria a ťažkej vody ukázali, že majú negatívny vplyv na imunitný systém: zvýšené množstvo deutérie v tele znižuje počet bielych krviniek v krvi a oslabuje schopnosť tela reagovať na rušivé faktory.

Experimenty na hlodavcoch ukázali, že 25% koncentrácia deutéria v telesnej vode spôsobuje sterilitu, pretože sa už nemôžu vyvíjať ani pohlavné bunky, ani zygóty. Vysoké koncentrácie ťažkej vody rýchlo zabíjajú ryby, obojživelníky a hmyz.

Malé cicavce, ako napríklad hlodavce, zomierajú približne po týždni pri požití ťažkej vody. Príčina smrti je podobná ako v prípade otravy cytotoxickými látkami (v prípade chemoterapie) alebo akútneho radiačného syndrómu.