El deuterio es un isótopo del hidrógeno, formado por un electrón, un protón y un neutrón.(Los isótopos se diferencian entre sí por su número de neutrones. El hidrógeno no tiene ningún neutrón y el tritio, que es el otro isótopo, tiene dos) El deuterio representa menos de un 1% de todo el hidrógeno que existe en el universo de forma natural.
El deuterio es el primer combustible utilizado en las reacciones de materia-antimateria junto con su opuesto de antimateria, el antideuterio. Éstos se almacenaban en tanques enormes y se usaban para lograr el impulso Warp. Gracias a los colectores Bussard se puede recoger hidrógeno y gases interestelares (siempre que la nave no esté en Warp) para luego sintetizar deuterio y disponer de una fuente casi ilimitada de combustible. No obstante, en ocasiones una nave puede necesitar otras fuentes distintas por una avería en los colectores o porque no son capaces de sintetizar la cantidad suficiente.
En 2371, Miles O'Brien y Jake Sisko barajaron la idea de transformar una sección de procesamiento de mineral abandonada de la Deep Space 9 en una refinería de deuterio.