Деутеријум је један од два стабилна изотопа водоника. Језгро већине водоникових атома у природи садржи један протон (хемијски симбол: 1H), али језгро неких водоникових атома може такође да садржи и један протона и један неутрон или протон и два неутрона. У првом случају, то се назива деутеријум (химијски симболи: 2H или D), а у другом трицијум (хемијски симболи 3H или T).

Изобиље деутеријума у води. Концентрација деутеријума у води на Земљи је око један атом деутеријума на 6.400 атома водоника (156,25 делова по милиону), или 0.0156%. Ова концентрација деутерија се веома мало мења од једне природне воде до друге.

Концентрација деутеријума је константна.Концентрација деутеријума у телу одрасле особе је око 120-140 ppm (деочина по милиону). Иако се то не чини много, ако упоредимо ову количину са масом других виталних елемената који се налазе у крви, примећује се да је деутеријум присутан у количини шест пута већој од калцијума и десет пута већа од магнезијума.