低氘水纯化设备主要有蒸馏、电解、化学交换三种工艺。蒸馏法借沸点差异分离，电解法凭电极反应速率不同制得，化学交换法靠催化反应转移氘。实际中常结合多法，还会监测氘含量以保障产品质量。

低氘水设备采用优良的物理法同位素分离工艺，结合了热泵能量回收技术。该技术通过利用混合物中各组分挥发度的差异，在设备内将含有不同氘含量的水加热至汽化形成汽液混合物，因氘和氢相对分子质量不同，挥发度有差异，含氘量低的水蒸汽上升（轻组分），含氘量高的水下降（重组分） ，经过多次汽化冷凝过程，最终在塔顶得到低氘水蒸汽，经冷凝后成为低氘水产品。

低氘水精馏设备是一种用于分离氘和氢，从而生产低氘水的设备。 其原理是基于氘和氢的挥发性差异。在精馏塔中，水被加热变成蒸汽，由于氘和氢形成的水分子（H₂O和D₂O，D是氘）挥发性不同，蒸汽在塔内上升过程中经过多次部分冷凝和蒸发，轻组分（含氘少的水）和重组分（含氘多的水）逐步分离，最终在塔顶得到低氘水。