温泉的水多是由降水或地表水渗入地下深处，吸收四周岩浆的热量后又上升流出地表的，一般是矿泉。泉水温度等于或略超过当地的水沸点的称沸泉；能周期性地、有节奏地喷水的温泉称间歇泉。
地下热水中水的来源主要是大气降水。如果有岩浆水的话，至多也不会超过5%～10%。大气降水在循环过程中，一部分渗入到地下深处被加热，同时化学成分也发生明显的变化，形成了温泉水。
一般情况下，大气降水的矿化度是很低的，也就是溶解在水中的矿物质是很少的。但是，当它们在地下循环时，随着温度的升高，水和岩石发生相互作用，一部分形成岩石的元素溶解到水中。如Si、Al、Na、K、Ca、Mg、I和Mn等，另外还有一些不是形成岩石的可溶元素也加入到温泉水中，如Cl、Br和As等。
虽说温泉是大气降水渗入地下，在深处加热以后再上升溢出地表而形成，但大气降水并非处处能顺利地下渗而进行深循环加热再上升出露成泉，因此温泉并非到处可见。
要形成温泉，必须有适当的地形、地质条件，如理想的地质构造、多孔隙或裂隙的岩层、断裂构造的存在、高山深谷起伏较大的地形、充足的降水量与地下水，以及及异常的地温梯度等。
地温梯度指地下每单位深度内的温度变化幅度，地壳的平均温泉梯度为25℃～30℃/km，即每增加1km的深度，温度升高25℃～30℃。
地温梯度可能因地下水的存在或岩性变化而有所改变；另，世界各地的地温梯度也高低不一，如高温低压带，可能达60℃～90℃，适合地热资源和温泉的孕育，与此相反的低温高压带，其地温梯度仅为6℃/km，则适合某些宝石的形成。
所以说温泉形成条件有：1、地下必须有热水存在（地底有热源存在）；2、必须有静水压力差导致热水上涌（岩层中具裂隙让温泉涌出）；3、岩石中必须有深长裂隙供热水通达地面（地层中有储存热水的空间）。
