Air berat (D 2 O), juga disebut deuterium oksida, air yang terdiri dari deuterium, isotop hidrogen dengan massa dua kali lipat dari hidrogen biasa, dan oksigen. (Air biasa memiliki komposisi yang diwakili oleh H 2 O.) Dengan demikian, air berat memiliki berat molekul sekitar 20 (jumlah dua kali berat atom deuterium, yang 2, ditambah berat atom oksigen, yang merupakan 16), sedangkan air biasa memiliki berat molekul sekitar 18 (dua kali berat atom hidrogen biasa, yaitu 1, ditambah oksigen, yaitu 16).
Air biasa seperti yang diperoleh dari kebanyakan sumber alam mengandung sekitar satu atom deuterium untuk setiap 6.760 atom hidrogen biasa. dan sisa air diperkaya dengan kandungan deuterium. Elektrolisis lanjutan dari ratusan liter air sampai hanya beberapa mililiter tetap menghasilkan deuterium oksida murni praktis. Operasi ini, sampai tahun 1943 satu-satunya metode skala besar yang digunakan, telah digantikan oleh proses yang lebih murah, seperti distilasi fraksional (D 2 O menjadi terkonsentrasi dalam residu cair karena kurang stabil daripada H 2 O). Air berat yang dihasilkan digunakan sebagai moderator neutron di pembangkit listrik tenaga nuklir. Di laboratorium, air berat digunakan sebagai pelacak isotopik dalam studi proses kimia dan biokimia.
