מים כבדים, בכימיה, מים שבהם מצוי, במקום אטום של מימן רגיל (1H), אטום של מימן "כבד", הקרוי דייטריום (2H). לכן יש המסמנים אותם D2O. מים אלה זהים למים הרגילים בתכונותיהם הכימיות, אך לא בתכונות הפיסיקליות: צפיפותם הסגולית 1.105 גרם/סמ"ק, נקודת הקיפאון היא 3.8°, ונקודת הרתיחה - 101.4° צלזיוס. מים רגילים מכילים D2O בשיעור של 0.003% בערך, לפי משקל, ואפשר להפרידם בזיקוק אידוי, או באלקטרוליזה. התהליך מסובך ויקר.
למים הכבדים שימוש חשוב בכורים גרעיניים: הם מפחיתים את האנרגיה של נייטרונים מהירים העוברים בתוכם - הופכים חלק מהאנרגיה הקינטית שלהם לאנרגיית חום - אך אינם מפריעים לתנועתם בכל דרך אחרת. הואיל ותהליך הביקוע הגרעיני מבוסס על פגיעה של נייטרונים אטיים בגרעיני...
