Найважливішою властивістю важководневої води є те, що вона практично не поглинає нейтрони, тому використовується в ядерних реакторах для уповільнення нейтронів і як теплоносій. Вона використовується також як ізотопний індикатор в хімії, біології та гідрології, агрохімії та ін.
Отримують важку воду багаторазовим електролізом води, вона накопичується у залишку електроліту. Метод ізотопного обміну у системі вода-водень та електролізу води дозволяє отримати важку воду з максимальним вмістом дейтерію 99.99% ат.
У промисловості для отримання важкої води (збагачення води дейтерієм) у своїй основі служать процеси іонного обміну, особливо Girdler Sulfide process, що використовує ізотопний обмін між водою і сірководнем або воднем і аміаком.
Вони виявили, що важка вода робить молекулу білка більш жорсткою і в середовищі білок стає більш компактним, що може бути одним з етапів рецепції солодкого смаку важкої води.