L’acqua impoverita di deuterio ha una concentrazione inferiore di deuterio (2H) rispetto a quella che si verifica in natura. Il deuterio è un isotopo stabile (non radioattivo) naturale dell’idrogeno con un nucleo costituito da un singolo protone e un singolo neutrone. Il nucleo dell’idrogeno ordinario (protio) è costituito da un singolo protone. Gli atomi di deuterio sono circa il doppio della massa atomica dei normali atomi di idrogeno come risultato. L’acqua pesante è costituita da molecole d’acqua con due atomi di deuterio che sostituiscono i due normali atomi di idrogeno. L’idrogeno in acqua normale è costituito da circa 99.,98% (in peso) di idrogeno normale (1H).

In Vienna Standard Mean Ocean Water (VSMOW) che definisce la composizione isotopica dell’acqua oceanica, il deuterio si verifica ad una concentrazione di 155,76 ppm. Per lo standard SLAP (Standard Light Antarctic Precipitation) che determina la composizione isotopica dell’acqua naturale dell’Antartico, la concentrazione di deuterio è di 89,02 ppm. La produzione di acqua pesante comporta l’isolamento e la rimozione di deuterio contenente isotopologo all’interno di acqua naturale. Il sottoprodotto di questo processo è l’acqua impoverita di deuterio.,

A causa dell’eterogeneità delle condizioni idrologiche l’acqua naturale nella sua composizione isotopica varia in tutto il mondo. La distanza dall’oceano e dall’equatore e l’altezza sul livello del mare hanno una correlazione positiva con l’esaurimento del deuterio dell’acqua.

L’acqua della neve, specialmente quella delle montagne glaciali, è significativamente più leggera dell’acqua dell’oceano., Il peso della quantità di isotopologues in acqua naturale sono calcolati sulla base dei dati raccolti utilizzando la spettroscopia molecolare:

Secondo la tabella sopra la concentrazione di peso degli isotopologi pesanti nell’acqua naturale può raggiungere 2,97 g/kg, che è in gran parte dovuta a 1H218O, cioè acqua con idrogeno leggero e ossigeno pesante. Inoltre, ci sono circa 300 milligrammi di deuterio contenenti isotopologi in ogni litro d’acqua. Questo presenta un valore significativo paragonabile, ad esempio, al contenuto di sali minerali.