由于重水密度比水大10%，重水冰块能在水中沉底
重水几乎是伴随着氘的发现而被人所知的，1931年美国科学家哈罗德·克莱顿·尤里（Harold Clayton Urey）发现了氢的同位素氘，之后他也因此获得了1934年的诺贝尔化学奖。
1933年，尤里的导师吉尔伯特·牛顿·路易斯（Gilbert Newton Lewis）通过电解水的方式制得了0.5毫升重水，纯度为65.7%。
哈罗德·克莱顿·尤里
早年间制取重水的方法就是简单粗暴的电解水，从现象上来看，电解水时阴极产生的氢气中所含轻同位素的比例更高一些，留在电解池内的水中氘的含量就变高了。
电解法制重水的原理涉及动力学同位素效应，同位素之间虽然化学性质极为相近，但在反应速率上有差异，平衡常数也不同。
反应速率的变化与核量子效应有关，简单来说是由于较重的同质异形体拥有更低的震动频率，在大多数情况下需要更多的能量才能使化学键断裂。
不过，天然水中的氘并不一定都以D2O的形式存在，更大概率是以HDO（半重水）的形式存在。在电解法制重水的过程中，当HDO分子达到一定比例后，水分子间还会发生交换氢离子的现象，D2O的比例变得更高。
当电解制取重水的方法出现后，很快就被应用到实际中。就在路易斯制得高纯度重水的次年，1934年，挪威建起了Venmork水力发电厂，利用丰富的水力资源来电解水制氢，用于生产硝酸盐化肥。
挪威Venmork水力发电厂
商机就藏在其中，生产化肥需要的是电解水产生的氢气，而留在电解池里的不就是重水吗？虽然实际的情况没有那么简单粗暴，但方向是正确的。
果不其然，制氢厂对电解的残留物进行分析，发现当中氘与氢（氕）的比例为1:48，远远高于天然的1：6400，虽然大多数是以HDO半重水的形式存在，但也极具价值。
于是挪威水电公司接受了制氢厂负责人提出的建议，从电解液的副产物中制取重水，虽然过程需要大量联级电解室和消耗大量电力，但这并不妨碍挪威水电公司成为最早向科学界供应重水的厂商。
