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Isótopo del hidrógeno cuyo núcleo está compuesto por un protón y un neutrón. Por cada 6700 átomos de hidrógeno normal (el isótopo llamado protio ya que sólo tiene un protón en el núcleo) hay un átomo de deuterio. La fuente más corriente de deuterio es el agua pesada
El deuterio es un isótopo fundamental en la naturaleza por diversos motivos. La fusión nuclear de deuterio transcurre a temperaturas más bajas que las necesarias para la fusión del protio. Debido a esta facilidad de fusión, el deuterio es escaso en las estrellas, ya que se consume mientras se hallan en la fase de protoestrella. El deuterio puede fusionarse con otro átomo de deuterio a través de dos posibles reacciones, y es posible también fusionar deuterio con el tercer isótopo del hidrógeno, el tritio, en una reacción aún más energética. Sin embargo, la fusión nuclear controlada de deuterio está aún muy lejos de nuestro alcance y presenta ciertos problemas, como el hecho de que una de las reacciones de fusión deuterio-deuterio emite neutrones que transformarían el reactor en una masa radiactiva rápidamente.
Obviamente, esto no supone problema alguno para los escritores de ciencia-ficción, que en un sinfín de obras proponen el deuterio como un combustible ideal para la fusión nuclear. Muy notablemente, la idea ha sido utilizada hasta la saciedad por Larry Niven en su serie del Espacio Conocido. El deuterio también sería la fuente de energía para las estatocolectoras, otro de los tópicos del género.
