重水化学式D2O，又称氧化氘。1931年H.C.尤莱在把4L液氢在-259℃下缓慢蒸发到剩余数毫升，光谱分析时发现了重氢“D”，称氘。氘 (deuterium) 的意思是2，表示原子量等于2的氢同位素。由重氢和氧组成的化合物称重水，分子量为20.028，比普通水分子量18.016高出约11%。纯重水在1933年就已制得。普通水中所含重水很少，约占普通水质量的0.02%，自然界没有富含重水的源泉。
重水分子间氢键力较大，分子间缔合度也较大，所以它的熔点、沸点比水高。常温下重水的蒸气压比水小，这是水精馏法富集重水的理论根据。在25℃时重水的粘度比水大2.3%，致使许多电解质在重水中的电导率比水中小。重水的介电常数低于水，盐类在重水中的溶解度一般小些，在25℃时1g水能溶解0.3592g氯化钠，但1g重水只能溶解0.3056g; 在25℃时，碘在四氯化碳和水间的分配系数是85：1，而在四氯化碳和重水间的分配系数是103：1。重水表面张力、离子积([D+7][OD+]=2×10-15)的数值都比水小，重水的反应速度比水的同样反应要慢些。
重水有吸水的性质，和浓硫酸相象，必须将它保存在密封的容器内。
重水的主要用途是在核反应堆中做“减速剂”，减小中子速度，控制核裂变过程，也是冷却剂。重水和氘在研究化学和生理变化中是一种宝贵的示踪材料，例如，用稀重水灌溉树木，可以测知水在这些植物中每小时可运行十几米到几十米。测定饮过大量稀重水的人尿中的氘含量，知道水分子在人体中停留时间平均为14天。用氘代替普通氢，可以研究动植物消化和新陈代谢过程。浓的或纯重水不能维持动植物生命，重水对一般动植物的致死浓度为60%。
生产重水的方法很多，曾用过电解法、水精馏法等，现在利用H2S/H2O双温交换法，先把重水富集约15%后，再电解富集成99.8%，该法成本低廉。
