作为稳定同位素标记的水，是生命科学和化学研究中的关键示踪剂，用于通过质谱、核磁共振等技术追踪生物体内的代谢途径、反应机理，或作为定量分析的内标物。

在医学领域，用于制备正电子发射断层扫描所需的氟-18标记示踪剂（如氟代脱氧葡萄糖，¹⁸F-FDG）。