Deuterium is een van de twee stabiele isotopen van waterstof. De kern van de meeste waterstofatomen in de natuur bevat een proton (chemisch symbool: 1H), maar sommige waterstofatoomkernen kunnen ook een proton en een neutron of een proton met twee neutronen bevatten. In het eerste geval wordt het deuterium genoemd (chemische symbool 2H of D) en in het tweede geval tritium (Chemisch symbol: 3H of T).

De overvloed aan deuterium in water. De deuteriumconcentratie op aarde is ongeveer één deuteriumatoom per 6.400 waterstofatomen (156,25 delen per miljoen), ofwel 0.0156%. Deze deuterium concentratie verandert zeer weinig van het ene natuurlijke water naar het andere.

De deuteriumconcentratie.De gemiddelde hoeveelheid deuterium in het lichaam van een volwassene is ongeveer 120-140 ppm (delen per miljoen). Hoewel dit niet veel lijkt, als we deze hoeveelheden vergelijken met de massa van andere vitale elementen die zich in het bloed bevinden, zien we dat deuterium zes keer zo vaak aanwezig is als calcium en tien keer zo veel als magnesium.