Тяжёлая вода отличается от обычной воды рядом физических и химических свойств: 1

• Состав. Вместо двух атомов обычного лёгкого изотопа водорода (протия) тяжёлая вода содержит два атома тяжёлого изотопа водорода — дейтерия. 8
• Внешний вид. По внешнему виду тяжёлая вода не отличается от обычной — это жидкость без цвета и запаха. 1 Однако она имеет сладковатый вкус. 1
• Плотность. У тяжёлой воды она выше, чем у обычной: 1,1042 г/см³ при температуре 25 °C против 0,9982 г/см³. 38
• Температурные показатели. Температура плавления тяжёлой воды выше: лёд тяжёлой воды начинает образовываться уже при температуре 3,813 °C. 3 Закипает она при более высокой температуре — 101,43 °C. 3
• Вязкость. Вязкость тяжёлой воды на 20% выше вязкости обычной. 3
• Показатель преломления. У тяжёлой воды он ниже, чем у лёгкой. 1
• Растворимость газов. В тяжёлой воде хуже растворяются газы. 1
• Кислотность. Тяжёлая вода имеет более высокую кислотность. 1