Água pesada (D 2 O), também chamada de óxido de deutério, água composta de deutério, o isótopo de hidrogênio com uma massa dupla do que o hidrogênio comum e o oxigênio. (A água comum tem uma composição representada por H 2 O.) Assim, a água pesada possui um peso molecular de cerca de 20 (a soma de duas vezes o peso atómico de deutério, o qual é 2, mais o peso atómico do oxigénio, que é de 16), enquanto a água comum tem um peso molecular de cerca de 18 (duas vezes o peso atômico do hidrogênio comum, que é 1, mais oxigênio, que é 16).
A água comum, obtida da maioria das fontes naturais, contém cerca de um átomo de deutério para cada 6.760 átomos de hidrogênio comuns. e a água residual é assim enriquecida em conteúdo de deutério. A eletrólise contínua de centenas de litros de água até restar apenas alguns mililitros produz óxido de deutério praticamente puro. Essa operação, até 1943, o único método de larga escala usado, foi substituída por processos menos dispendiosos, como a destilação fracionada (o D 2 O fica concentrado no resíduo líquido porque é menos volátil que o H 2 O). A água pesada produzida é usada como moderadora de nêutrons em usinas nucleares. No laboratório, a água pesada é empregada como rastreador isotópico em estudos de processos químicos e bioquímicos.
