Deuterium je jedním ze dvou stabilních izotopů vodíku. Jádro většiny přírodních vodíkových atomů obsahuje jeden proton (chemický symbol: 1H), ale jádra některých vodíků mohou obsahovat také jeden proton a jeden neutron nebo jeden neutron a dva neutrony. V prvním případě se nazývá deuterium (chemická značka: 2H nebo D) a ve druhém tritium (chemické označení: 3H nebo T).

Množství deuteria ve vodě. Koncentrace deuterium na Zemi je přibližně jeden atom deuteria na 6.400 atomů vodíku (156,25 částic na milion), neboli 0.0156%. Tato koncentrace deuterium se velmi málo liší od jedné přírodní vody k druhé.

Koncentrace deuteria.V těle dospělého člověka je přibližně 120-140 ppm (částic na milion). I když se to nezdá být mnoho, pokud porovnáme toto množství s hmotností jiných životně důležitých prvků v krvi, lze pozorovat, že deuterium je přítomno v množství šestkrát větším než vápník a desetkrát vyšší než hořčík.