Nước nặng (D 2 O), còn được gọi là oxit deuterium, nước bao gồm deuterium, đồng vị hydro với khối lượng gấp đôi so với hydro thông thường và oxy. (Nước thường có một thành phần đại diện bởi H 2 O.) Như vậy, nước nặng có trọng lượng phân tử khoảng 20 (tổng của hai lần trọng lượng nguyên tử deuterium, mà là 2, cộng với trọng lượng nguyên tử oxy, đó là 16), trong khi nước thông thường có trọng lượng phân tử khoảng 18 (gấp đôi trọng lượng nguyên tử của hydro thông thường, bằng 1, cộng với oxy, là 16).
Nước thông thường thu được từ hầu hết các nguồn tự nhiên chứa khoảng một nguyên tử đơteri cho mỗi 6.760 nguyên tử hydro thông thường. và nước dư do đó được làm giàu với hàm lượng deuterium. Tiếp tục điện phân hàng trăm lít nước cho đến khi chỉ còn lại vài mililit sản lượng oxit deuterium tinh khiết thực tế. Hoạt động này, cho đến năm 1943, phương pháp quy mô lớn duy nhất được sử dụng, đã được thay thế bởi các quy trình ít tốn kém hơn, chẳng hạn như chưng cất phân đoạn (D 2 O trở nên tập trung trong cặn lỏng vì nó ít bay hơi hơn H 2 O). Nước nặng được sản xuất được sử dụng làm chất điều tiết neutron trong các nhà máy điện hạt nhân. Trong phòng thí nghiệm, nước nặng được sử dụng như một chất đánh dấu đồng vị trong các nghiên cứu về các quá trình hóa học và sinh hóa.
