Zwaar water (D 2 O), ook wel deuteriumoxide genoemd, water bestaande uit deuterium, de waterstofisotoop met een dubbele massa dan gewone waterstof, en zuurstof. (Gewoon water heeft een samenstelling die wordt weergegeven door H 2 O.) Zwaar water heeft dus een molecuulgewicht van ongeveer 20 (de som van tweemaal het atoomgewicht van deuterium, dat is 2, plus het atoomgewicht van zuurstof, dat is 16), terwijl gewoon water een molecuulgewicht heeft van ongeveer 18 (tweemaal het atoomgewicht van gewone waterstof, dat is 1, plus zuurstof, dat is 16).
Gewoon water zoals verkregen uit de meeste natuurlijke bronnen bevat ongeveer één deuteriumatoom voor elke 6.760 gewone waterstofatomen. en het resterende water wordt dus verrijkt in het gehalte aan deuterium. Voortgezette elektrolyse van honderden liters water tot er nog maar een paar milliliter over is, levert praktisch zuiver deuteriumoxide op. Deze operatie, tot 1943 de enige grootschalige methode die werd gebruikt, werd vervangen door goedkopere processen, zoals fractionele destillatie (D 2 O wordt geconcentreerd in het vloeibare residu omdat het minder vluchtig is dan H 2 O). Het geproduceerde zware water wordt gebruikt als moderator van neutronen in kerncentrales. In het laboratorium wordt zwaar water gebruikt als isotopische tracer bij studies van chemische en biochemische processen.
