Дослідження, проведені з використанням дейтерію і важкої води, показали, що вони мають негативний вплив на імунну систему: підвищена кількість дейтерію в організмі знижує кількість лейкоцитів у крові і послаблює здатність організму реагувати на порушники.

Експерименти на гризунах показали, що концентрація дейтерію у воді тіла до 25% призводить до безпліддя, оскільки не можуть розвинутися ні гамет, ні зигот. Висока концентрації важкої води швидко вбивають риб, земноводних і комах.

Дрібні ссавці, такі як гризуни, помирають приблизно через тиждень після вживання важкої води. Причина смерті схожа на отруєння цитотоксичними речовинами (у випадку хіміотерапії) або синдром гострого випромінювання.