Важка вода визначається як вода, яка містить високу концентрацію дейтерію, важкого ізотопу водню. Використовується як сповільнювач в реакторах с
пальне. Виробництво важкої води є технічною проблемою через схожість за властивостями зі звичайною водою, що робить його дорогим.
Вода містить значно більше, ніж природне співвідношення (один на 6500) атомів важкого водню (дейтерію, D) до звичайних атомів водню. У деяких реакторах важка вода використовується як сповільнювач, оскільки вона ефективно уповільнює нейтрони, а також має низьку ймовірність поглинання нейтронів.
Важка вода, отже, є надзвичайно токсичний для здоров'я при споживанні у великих кількостях. На хімічні реакції в організмі впливатиме збільшена маса атомів дейтерію порівняно з атомами водню. Природні хімічні процеси, які часто відбуваються в організмі людини, сповільнюються важчими молекулами D2O.
Дейтерій — ізотоп водню з атомною масою. Щільність дейтерію вища, ніж водню. Вживання важкої води в невеликих кількостях не шкодить. Але вживання алкоголю у великих кількостях протягом тривалого періоду може викликати запаморочення та низький артеріальний тиск.
Важка вода використовується в деяких типах ядерних реакторів, де вона діє як сповільнювач нейтронів, уповільнюючи нейтрони, щоб вони з більшою ймовірністю реагували з розщеплюваним ураном-235, ніж з ураном-238, який захоплює нейтрони без розщеплення. Реактор CANDU використовує цю конструкцію.
Дійсно, високоочищена важка вода має помітно солодший смак, ніж звичайна вода такого ж ступеня чистоти і може додати сприйняття солодкості підсолоджувачів. Навпаки, миші не віддають перевагу D2O над H2O, що вказує на те, що вони навряд чи сприймуть важку воду як солодку.