A jelenség okát nem nagyon firtatták, míg 1931-ben fel nem fedezték az izotópokat, aminek a lényege, hogy pl. az egyik oxigén atomban több a neutron, mint egy másik oxigén atomban, ezáltal ő nehezebb. A hidrogén atomnak és majdnem minden elemnek azóta felfedezték az izotópjait.
A víz képlete H2O. Az izotóp szabályt követve többféle nehézvíz létezik. Lehet, hogy az oxigén "normális" neutron számú, de az egyik hidrogén atom tartalmaz neutront is (ezt hívják deutériumnak), ez lesz a legkönnyebb nehézvíz. Ennél nehezebb nehéz víz, ha mindkét hidrogén atom deutérium.
A legnehezebb nehézvíz, a két deutérium mellett az oxigén 17-es vagy 18-as izotópját is tartalmazza (egy, illetve plusz két neutron).
A víz, amit megiszunk, annak mintegy 1/3200-ad része nehézvíz. A nehézvíz kinyerésére először az atombomba gyártás során került sor, mivel ennek a fajsúlya, forráspontja eltért a normális vízétől és képes a szabad neutronokat lelassítani, ami okvetlenül szükséges a láncreakcióhoz. A bomba, mint tudjuk 1945-ben elkészült, de sokáig nem sok fogalmunk volt a nehézvíz élettani hatásairól.
Pedig az élő rendszerek nagyon érzékenyen reagálnak arra, ha a víz fiziko-kémiai tulajdonságai megváltoznak.
A tiszta nehéz vízzel öntözött növények soha nem csíráznak ki. Állatkísérletekben, ha a nehézvíz szintje meghaladja a 25%-ot, az visszavonhatatlan sterilitást eredményez, ha pedig egy héten át csak nehézvizet isznak, akkor 100%-ban elpusztulnak. A tünetek hasonlóak a radioaktív sugárzás okozta tünetekhez: csontvelő elégtelenség, bél- és szájnyálkahártya pusztulás, halál. De ez nem azért van, mert a nehézvíz radioaktív sugárzást bocsájt ki, erről szó sincs, viszont megakadályozza a sejtek osztódását. Mivel ezt nem csak a ráksejtekben, hanem minden sejtben megteszi, ezért daganatos betegek kezelésére nem alkalmas. Egy 70kg-os emberben kb. 6-7g nehéz víz van.
Tehát azt teljes bizonyossággal kijelenthetjük, hogy a nehézvíz mentes víz az jó víz, biztosan jótékonyan hat a sejtjeink működésére. Azt azonban nem tudjuk, hogy ez a csekély mennyiségű nehézvíz, ami bennünk van, az mennyire káros a szervezetünk számára.