El isótopo estable del hidrógeno utilizado en la bomba termonuclear es el deuterio. El deuterio es un isótopo de hidrógeno que tiene un protón y un neutrón en su núcleo, mientras que el isótopo de hidrógeno más común, el protio, tiene solo un protón. El deuterio se utiliza en bombas termonucleares porque puede fusionarse con otros isótopos de hidrógeno, como el tritio, para liberar grandes cantidades de energía. Esta reacción de fusión es el mismo proceso que alimenta el sol y las estrellas.

El deuterio también es un componente importante del disparador de la bomba de hidrógeno, que es una pequeña bomba de fisión nuclear que se utiliza para iniciar la reacción termonuclear. El gatillo está hecho de uranio o plutonio y, cuando se detona, libera neutrones que luego son absorbidos por los átomos de deuterio y tritio del combustible termonuclear. Esta reacción hace que los átomos de deuterio y tritio se fusionen, liberando grandes cantidades de energía y creando la explosión termonuclear.

El deuterio es un isótopo relativamente común del hidrógeno y se puede extraer del agua. Sin embargo, el proceso de extracción de deuterio del agua es caro y requiere mucho tiempo, por lo que el deuterio es un material valioso y estratégico.