كثيرا ما نسمع عن الماء الثقيل عند الحديث عن المفاعلات النووية, وهو يختلف عن الماء العادي بكون ذرة الأكسجين تتحد مع ذرة نظير الهيدروجين المسمى ديوتيريوم بدلاً من الهيدروجين العادي, ويعتبر الديوتيريوم اثقل من الهيدروجين العادي بمرتين, ولهذا تختلف الصفات الفيزيائية للماء الثقيل عن صفات الماء العادي, حيث ان درجة تجمده هي 3.82 مئوي, ودرجة غليانه هي 101.42 مئوي, ولا يمكن ان تتم فيه حياة للنبات او الحيوان مثل الماء العادي, ويستعمل الماء الثقيل في مفاعلات الماء الثقيل للتحكم بالتفاعل المتسلسل وكذلك لتبريد المفاعل.