Apa grea (D 2 O), de asemenea, numit oxid de deuteriu, apă compusă din deuteriu, izotopul hidrogenului cu o masă dublă față de cea de hidrogen obișnuit și oxigen. (Apa obișnuită are o compoziție reprezentată prin H 2 O.) Astfel, apa grea are o greutate moleculară de aproximativ 20 (suma de două ori greutatea atomică a deuteriului, care este de 2, plus greutatea atomică a oxigenului, care este de 16), în timp ce apa obișnuită are o greutate moleculară de aproximativ 18 (de două ori greutatea atomică a hidrogenului obișnuit, care este 1, plus oxigenul, care este 16).
Apa obișnuită obținută din majoritatea surselor naturale conține aproximativ un atom de deuteriu pentru fiecare 6.760 de atomi de hidrogen obișnuiți. iar apa reziduală este astfel îmbogățită în conținut de deuteriu. Electroliza continuă a sutelor de litri de apă până când rămân doar câțiva mililitri produce practic oxid pur de deuteriu. Această operațiune, până în anul 1943 singura metodă utilizată pe scară largă, a fost înlocuită de procese mai puțin costisitoare, cum ar fi distilarea fracționată (D 2 O devine concentrată în reziduul lichid, deoarece este mai puțin volatil decât H 2 O). Apa grea produsă este utilizată ca moderator al neutronilor în centralele nucleare. În laborator, apa grea este utilizată ca un izotop izvor în studiile proceselor chimice și biochimice.
