Deuterij je jedan od dva stabilna izotopa vodika. Jezgra većine vodikovih atoma u prirodi sadrži jedan proton (kemijski simbol: 1H), ali jezgre nekih vodikoviih atoma mogu također sadržavati jedan proton i jedan neutron ili jedan proton s dva neutrona. U prvom slučaju naziva se deuterij (kemijska oznaka: 2H ili D), a u drugom tritij (kemijske oznake: 3H ili T).

Obilje deuterija u vodi. Koncentracija deuterija u vodi na Zemlji je oko jedan atom deuterija na 6.400 atoma vodika (156,25 dijelova po milijunu), ili 0.0156%. Ova koncentracija deuterijuma se vrlo malo mijenja od jedne prirodne vode do druge.

Koncentracija deuterija je koncentracija deuterijuma u atomu.Količina deuterija u tijelu odrasle osobe je oko 120-140 ppm (dio po milijun). Iako se to ne čini mnogo, ako usporedimo ovu količinu s masom drugih vitalnih elemenata koji se nalaze u krvi, primjećuje se da je deuterij prisutan u količini šest puta većoj od kalcija i deset puta veća od magnezija.