Air berat (D 2 O), juga disebut deuterium oksida, air yang terdiri dari deuterium, isotop hidrogen dengan massa dua kali ganda daripada hidrogen biasa, dan oksigen. (Air biasa mempunyai komposisi yang diwakili oleh H 2 O.) Oleh itu, air berat mempunyai berat molekul sekitar 20 (jumlah dua kali berat atom deuterium, yang 2, ditambah dengan berat atom oksigen, yaitu 16), sedangkan air biasa mempunyai berat molekul sekitar 18 (dua kali berat atom hidrogen biasa, yaitu 1, ditambah oksigen, yaitu 16).
Air biasa seperti yang diperoleh dari kebanyakan sumber semula jadi mengandungi kira-kira satu atom deuterium untuk setiap 6,760 atom hidrogen biasa. dan sisa air diperkaya dengan kandungan deuterium. Elektrolisis berterusan beratus-ratus liter air sehingga hanya tinggal beberapa mililiter menghasilkan deuterium oksida murni. Operasi ini, sehingga tahun 1943 satu-satunya kaedah berskala besar yang digunakan, telah digantikan oleh proses yang lebih murah, seperti penyulingan pecahan (D 2 O menjadi pekat dalam residu cecair kerana kurang mudah menguap daripada H 2 O). Air berat yang dihasilkan digunakan sebagai moderator neutron di loji tenaga nuklear. Di makmal air berat digunakan sebagai pelacak isotop dalam kajian proses kimia dan biokimia.
