Deuterium on toinen vedyn kahdesta stabiilista isotoopista, kun taas deuterium ei ole. Useimpien luonnossa esiintyvien vetyatomien ytimessä on yksi protoni (kemiallinen merkki: 1H), mutta joidenkin vetyatomien ydin voi sisältää myös yhden protonin ja yhden neutronin tai yhden protonin ja kaksi neutronia. Ensimmäisessä tapauksessa sitä kutsutaan deuteriumiksi (kemiallinen merkki 2H tai D) ja jälkimmäisessä tritiumiksi (kimiallinen merkintä 3H tai T).

Deuteriumin runsaus vedessä. Maapallon veden deuteriumpitoisuus on noin yksi deuteriumatomi 6.400 vetyatomia kohti (156,25 osaa miljoonasta), eli 0.0156 %. Tämä deuteriumin pitoisuus vaihtelee hyvin vähän luonnollisesta vedestä toiseen.

Deuteriumpitoisuus.Aikuisen elimistössä deuteriumia on noin 120–140 ppm (miljoonasosaa). Vaikka tämä ei vaikuta paljolta, jos vertaamme tätä määrää muiden veressä olevien elintärkeiden aineiden massaan, voidaan havaita, että deuteriumi on läsnä kuusi kertaa enemmän kuin kalsium ja kymmenen kertaa niin paljon kuin magnesium.