重水是由氘和氧组成的化合物。分子式D2O，相对分子质量20.0275，比水(H2O)的相对分子质量18.0153高出约11%，因此叫做重水。在天然水中，重水的含量约占0.02%。由于氘与氢的性质差别极小，因此重水和普通水也很相似。重水的离子积常数为1.6*10-15。
重水与普通水看起来十分相像，是无臭无味的液体，它们的化学性质也一样，不过某些物理性质却不相同。普通水的密度为1克/厘米，而重水的密度为1.056克/厘米;普通水的沸点为100℃，重水的沸点为101.42℃;普通水的冰点为0℃，重水的冰点为3.8℃。此外，普通水能够滋养生命，培育万物，而重水则不能使种子发芽。人和动物若是喝了重水，还会引起死亡。
普通的水(H2O)是由两个只有质子的氢原子和一个氧16原子所组成，但在重水分子内的两个氢同位素，比一般氢原子又各多一个中子，因此造成重水分子的质量比一般水要重。在自然界中，重水的含量很少。
重水的特殊价值体现于原子能技术应用中。制造威力巨大的核武器，就需要重水来作为原子核裂变反应中的减速剂，作中子的减速剂，也可作为制重氢的材料，普通水中含量约为0.02%(质量分数)。