Acqua pesante (ossido di deuterio, 2
H

2O
, D
2O
) è una forma di acqua a base di deuterio.

Ha una quantità maggiore del normale isotopo deuterio dell'idrogeno (2
H o D, noto anche come idrogeno pesante). L'acqua ordinaria ha l'isotopo comune dell'idrogeno-1 (1
H o H, detto anche prozio). Questo costituisce la maggior parte dell'idrogeno presente nell'acqua normale. La presenza di deuterio conferisce alla sostanza chimica proprietà nucleari diverse, e l'aumento di massa le conferisce proprietà fisiche e chimiche diverse rispetto alla normale "acqua leggera". L'acqua pesante è usata come moderatore di neutroni in alcuni reattori nucleari, come i reattori CANDU. È un moderatore di neutroni più efficiente dell'acqua normale, permettendo l'uso di uranio non arricchito come combustibile. L'acqua pesante pura non è radioattiva, ma l'acqua pesante che ha attraversato un reattore nucleare è leggermente radioattiva.