중성자 둘, 양성자 하나로 된 원자핵(트리톤 또는 3중양성자)을 가진 질량수 3의 수소 방사성 동위원소. 트리튬이라고도 한다. 화학기호는 ³H또는 T이다.

최대 에너지 18keV의 β선을 방출하며, 반감기 12.36년에 헬륨3(³He)으로 변환한다. 천연으로는 우주선의 양성자 P, 중성자 n이 대기 속의 질소 (N), 산소 (O)와 상호작용하여 생성되며 주로 다음 반응에 의한다.

그 생성률은 지표 단위면적당, 단위시간 당 원자수로 0.2~0.24/㎠·s, 생성량은 전지구상에서 28~34M(lCi=3.7×)로 계산된다. 삼중수소의 자연존재량의 99%는 물의 형태이고, 강수나 증기교환에 의해 바다로 운반된다. 그 결과 천연 삼중수소의 농도는 지표수 속에서 수소원자 10¹⁸개당 약 한 개이고, 지구화학의 분야에서는 이 농도(T/H)10^-18을 1 삼중수소 단위(기호 TU)로 표현하는 경우가 많다. 인공적으로는 리튬(Li)에 중성자를 조사(照射)하여 얻는다.

우라늄이나 플루토늄의 핵분열에 의해서도 생성되며, 그 생성률은 1분열 당 약 10^-4이다. 또 핵융합반응의 원료로 이용되기 때문에 1952년 이후 수없이 실시된 원자수소폭탄 실험의 결과 3,000MCi에 달하는 삼중수소가 대기권 상층부에 주입(注入)되었으며, 63년에는 강수 속의 삼중수소 농도가 천연농도의 1,000~1만 배에 달했으나 그 후 서서히 감소하여 현재는 지표수에서 3~5배 정도이다. 기타의 인위적인 삼중수소의 발생원으로는 핵무기 생산, 핵연료 재처리, 상용 방사성 동위원소 생산 등이 주된 것이며, 원자력 평화이용의 진전에 따라 일반 환경으로의 방출도 날로 증가하고 있다.

한편 방사성 동위원소로서의 삼중수소의 이용법 중 중요한 것은 시계 · 계기다이얼 · 표식 둥 야간조명의 광원 및 추적자로서의 이용 등을 들 수 있다. 전자는 황화아연결정 발광체로서 고형화(固形化)한 삼중수소를 코팅하는 방법, 유리관 내벽에 발광체를 도포하고, 삼중수소가스를 봉입하는 방법 등에 의하며, 모두 삼중수소가 방출하는 β선에서 형광체를 발광시킨다. 한 개의 기기 당 사용되는 삼중수소량은 mCi~Ci의 범위이며, 구미에서는 널리 이용된다. 후자는 유기화합물이 주로 탄소(C)·수소(H)·산소(O)의 여러 원소로 구성되어 있으므로 이 들을 방사성 동위원소로 표지화 하는 데는 삼중수소T (³H)나 탄소14(¹⁴C)를 이용해야 할 필요가 있어 다수의 삼중수소표지화합물이 만들어지게 되었다.