Хемијски симбол му је 2H али се користи и симбол D мада деутеријум сам за себе није хемијски елемент. Хемијски се понаша идентично водонику уз изразити изотопски ефект. Два изотопа се могу разликовати помоћу масене спектрометрије због огромне разлике у атомској маси и нуклеарне магнетне резонанције због огромне разлике у резонантним фреквенцијама. Због изотопског ефекта и физичке особине једињења деутеријума могу значајно да се разликују од водоничних аналога; на пример, D2O, тешка вода је вискознија од H2O, (лаке воде) и има знатно вишу тачку топљења. Атомско језгро деутеријума назива се деутерон, има спин +1 па је, према томе, бозон.
Постојање деутеријума у звездама је важан податак за космологију. Приликом фузије у звездама деутеријум се троши, а осим нуклеосинтезе након Великог праска, нема другог процеса синтезе деутеријума. Дакле, присуство деутеријума у звездама је један од кључних аргумената у корист теорије Великог праска наспрам стационарне теорије о настанку свемира.
Примене
Деутеријум је посебно користан у протонској нуклеарној магнетној резонанцији. Да би се избегло преклапање сигнала из узорка са сигналом из растварача, већина НМР растварача је пердеутерисана, дакле, сав водоник је замењен деутеријумом.
Антидеутерон је античестица деутеријума и састоји се од антипротона и антинеутрона. Антидеутерон је први пут произведен у ЦЕРН-у у Швајцарској и у Брукхавен националној лабораторији у САД 1965. године. Комплетан анти атом, са позитронима који круже око језгра би се звао антидеутеријум али до 2006. године још није произведен.
