Tungt vand er vand, der har fået erstattet et eller begge brintatomer H med den tungere, stabile isotop ²H – eller D (for deuterium). F.eks. DHO eller D₂O.

Deuterium består populært sagt af en neutron, en proton og en elektron. Dermed er deuterium ca. dobbelt så tungt som ¹H = H, da deuterium har en neutron, en proton og en elektron, hvor ¹H kun har en proton og en elektron.

Tung is, lavet af frossent tungt vand D₂O, har en massefylde på 1,108 g/cm³ og vil derfor synke i almindeligt vand.

D₂O anvendes i nogle typer atomreaktorer som neutron-moderator.

Tungt vand blev også anvendt under 2. verdenskrig af tyskerne, som brugte det i deres forsøg på at udvikle atombomber.^{[kilde mangler]} Det blev da fremstillet på en fabrik i Rjukan i Telemarken, Norge.^{[kilde mangler]} Der bliver ca. produceret 12 tons tungt vand pr. år.^{[hvornår?][hvor?][hvem?]}

• Federation of American Scientists article Arkiveret 5. april 2011 hos Wayback Machine on the production of heavy water
• Heavy Water: A Manufacturers Guide for the Hydrogen Century (PDF file)
• Straight Dope Staff Report: Is "heavy water" dangerous? Arkiveret 4. februar 2005 hos Wayback Machine