Döteryum ve ağır su ile yapılan çalışmalar, bunların bağışıklık sistemi üzerinde olumsuz etkileri olduğunu göstermiştir: vücutta artan döteryum miktarı kandaki lökosit sayısını azaltır ve vücudun rahatsız edici faktörlere karşı tepkisini zayıflatır.

Kemirgenler üzerinde yapılan deneylerde, vücut sularındaki %25 döteryum konsantrasyonunun kısırlığa neden olduğunu göstermiştir. Çünkü ne gamet ne de zigot gelişemez. Yüksek ağırlıkta su balıkları, amfibileri ve böcekleri hızla öldürür.

Küçük memeliler (örneğin kemirgenler) ağır su içtikleri takdirde yaklaşık bir hafta sonra ölürler. Ölüm nedeni sitotoksik zehirlenme (kimyoterapide) veya akut radyasyon sendromunda olduğu gibidir.