Студије које су коришћене деутеријум и тешка вода су показале да они имају негативне ефекте на имунски систем: повећана количина деутеријума у телу смањује број леукоцита у крви и ослабљује способност организма да одговори на поремећајне факторе.

Експерименти на глодарима су показали да концентрација деутеријума од 25% у телесној води изазива стерилност, јер се ни гамети ни зиготе не могу развити. Високе концентрације тешке воде убрзо убију рибе, водоземце и инсекте.

Мали сисари, као што су глодари, умире након око недељу дана у условима где се пије тешка вода. Узрок смрти је сличан као код цитотоксичног тровања (у случају хемотерапије) или акутног синдрома радијације.