teška voda, u kemijskom smislu, deuterijev oksid, D2O (oksid vodikova izotopa → deuterija); u praktičnom smislu, naziv za prirodnu (tzv. laku) vodu koja je tehničkim postupkom obogaćena deuterijem. Udjel je deuterijeva oksida u prirodnoj vodi približno 0,015%, a nešto je veći u nekim slanim vodama i u morskoj vodi na većim dubinama. U prirodnoj vodi postoji brza izotopna izmjena atoma lakoga vodika (procija) i atoma deuterija:
H2O + D2O ⇆ 2 HDO,
pa se deuterij u njoj nalazi uglavnom u molekulama HDO. Prilikom elektrolize prirodne vode ponajprije nastaje plinoviti laki vodik (H2), pa se voda obogaćuje deuterijem. Tako se nakon mnogih uzastopnih elektroliza može dobiti teška voda s velikim udjelom molekula D2O (i do 98%). Teška voda po svojim je svojstvima vrlo slična prirodnoj vodi: manje je reaktivna, smrzava se pri temperaturi od 3,82 °C, vrije pri 101,42 °C, ima najveću gustoću (1,107 g/cm³) pri 11,6 °C, ali u organizmu ne može nadomjestiti običnu vodu, nego je, štoviše, i štetna. Najviše se primjenjuje u nuklearnoj tehnici; rabi se u nuklearnim reaktorima kao moderator, tj. usporivač brzih neutrona pri lančanoj reakciji fisije uranijevih izotopa 235U. Osim toga, važna je u pripravi deuteriranih (deuterijem obogaćenih) kemijskih spojeva.
