Тежка вода (D 2 O), наричана още деутериев оксид, вода, съставена от деутерий, водороден изотоп с маса, удвоена от обикновения водород, и кислород. (Обикновената вода има състав, представен от Н 2 О.) По този начин тежката вода има молекулно тегло около 20 (сумата от два пъти повече от атомното тегло на деутерия, което е 2, плюс атомното тегло на кислорода, което е 16), като има предвид, че обикновената вода има молекулно тегло около 18 (два пъти повече от атомното тегло на обикновения водород, което е 1, плюс кислорода, което е 16).
Обикновената вода, получена от повечето природни източници, съдържа около един деутериев атом на всеки 6 760 обикновени водородни атома. и остатъчната вода по този начин се обогатява в съдържание на деутерий. Продължителната електролиза на стотици литри вода, докато останат само няколко милилитра, дава практически чист деутериев оксид. Тази операция, до 1943 използва само метода голям мащаб, е заменен от по-малко скъпи процеси, като например фракционна дестилация (D 2 О става концентрира в течния остатък, тъй като е по-малко летлив от Н 2 О). Произвежданата тежка вода се използва като модератор на неутрони в атомните електроцентрали. В лабораторията тежката вода се използва като изотопно средство за изследване на химични и биохимични процеси.
