Dzięki takim cechom moderatora możliwe jest utrzymanie wymiarów reaktora na poziomie reaktorów lekkowodnych i zastosowanie jako paliwa uranu niewzbogaconego, mimo że ma on wielokrotnie mniejszy przekrój czynny na rozszczepienie neutronami termicznymi niż uran wzbogacony.
Reaktory CANDU były pierwszymi komercyjnymi reaktorami wykorzystującymi ciężką wodę. Pierwszy reaktor uruchomiono w 1967 roku koło miasta Douglas Point. Miał on moc elektryczną 200 MW. Kosztował wówczas 80 milionów USD.
Budowa Typowe reaktory CANDU pracują w układzie dwuobiegowym, z ciśnieniowym obiegiem pierwotnym, podobnie jak reaktory PWR. Rdzeń znajduje się w dużym cylindrycznym, niskociśnieniowym zbiorniku stalowym zwanym kalandrią, wypełnionym ciężką wodą. Przez zbiornik przechodzi kilkaset poziomych ciśnieniowych kanałów paliwowych, zawierających paliwo uranowe zanurzone w ciężkiej wodzie, która pełni tutaj funkcję czynnika chłodzącego. Chłodziwo, przepompowywane pod dużym ciśnieniem przez kanał, odbiera wytwarzane w paliwie ciepło i przenosi je poza rdzeń do wymienników ciepła. Tam jest oddawane do drugiego obiegu, wtórnego, zawierającego zwykłą (lekką) wodę.