حمية النظائر الثقيلة هي حمية تحتوي على مغذيات تستبدل فيها بعض الذرات بنظائرها الأثقل غير المشعة ، مثل: الديوتيريوم أو الكربون الثقيل. الجزيئات الحيوية التي تحتوي على نظائر أثقل تؤدي إلى تكوين هياكل جزيئية أكثر استقرارًا، والتي يُفترض أنها تزيد المقاومة للضرر المرتبط بالشيخوخة أو الأمراض.
تسمى الأدوية التي تحتوي على بعض ذرات الهيدروجين التي يتم استبدالها بالديوتيريوم بالأدوية المزالة أو المنزوعة، بينما يمكن استخدام المواد التي تشكل المغذيات الأساسية كعناصر غذائية، مما يجعل هذا الطعام «نظيريًا». تصبح هذه العناصر الغذائية عند تناولها مع الطعام ، مادة لبناء الجسم. وهذه الأمثلة هي أحماض دهنية متعددة غير مشبعة، الأحماض الأمينية الضرورية، وقواعد الحمض النووي مثل السايتوسين، أو الماء الثقيل والجلوكوز.