a deutérium-kimerült víz alacsonyabb deutériumkoncentrációval rendelkezik (2H), mint a természetben. A deutérium a hidrogén természetben előforduló, stabil (nem radioaktív) izotópja, amelynek magja egyetlen protonból és egyetlen neutronból áll. A közönséges hidrogén (protium) magja egyetlen protonból áll. A deutériumatomok ennek eredményeként körülbelül kétszerese a normál hidrogénatomok atomtömegének. A nehézvíz vízmolekulákból áll, két deutériumatommal, amelyek a két normál hidrogénatomot helyettesítik. A normál vízben lévő hidrogén körülbelül 99-ből áll.,98 tömegszázalék normál hidrogén (1H).

Bécsben az óceánvíz izotópösszetételét meghatározó átlagos Óceánvízben (VSMOW) a deutérium 155,76 ppm koncentrációban fordul elő. A SLAP (Standard könnyű Antarktiszi Csapadék) szabvány esetében, amely meghatározza az Antarktiszból származó természetes víz izotópos összetételét, a deutérium koncentrációja 89,02 ppm. A nehézvíz előállítása magában foglalja az izotópot tartalmazó deutérium izolálását és eltávolítását a természetes vízben. Ennek a folyamatnak a mellékterméke a deutérium-kimerült víz.,

a hidrológiai körülmények heterogenitása miatt a természetes víz izotópos összetételében az egész világon változik. Az óceántól és az egyenlítőtől való távolság, valamint a tengerszint feletti magasság pozitív korrelációt mutat a víz deutérium-kimerülésével.

különösen a jeges hegyi olvadékvízből származó hóvíz lényegesen könnyebb, mint az óceánvíz., A tömeg mennyiségű isotopologues a természetes vízben alapján számítják, a gyűjtött adatok segítségével molekuláris spektroszkópia:

a fenti táblázat szerint a nehéz izotopológok természetes vízben való súlykoncentrációja elérheti a 2,97 g / kg-ot, ami nagyrészt az 1h218o-nak, azaz a könnyű hidrogénnel és nehéz oxigénnel rendelkező víznek köszönhető. Ezenkívül körülbelül 300 milligramm deutérium tartalmaz izotópokat minden liter vízben. Ez jelentős értéket mutat, amely összehasonlítható például az ásványi sók tartalmával.