溫泉的形成，一般而言可分為兩種：

一種是地殼內部的巖漿作用所形成，或為火山噴發所伴隨產生，火山活動過的死火山地形區，因地殼板塊運動隆起的地表，其地底下還有未冷卻的巖漿，均會不斷地釋放出大量的熱能由于此類熱源之熱量集中，因此只要附近有孔隙的含水巖層，不僅會受熱成為高溫的熱水，而且大部分會沸騰為蒸氣，多為硫酸鹽泉。

二則是受地表水滲透循環作用所形成。也就是說當雨水降到地表向下滲透，深入到地殼深處的含水層形成地下水，（砂巖、礫巖、火山巖，這些良好的含水層）。地下水受下方的地熱加熱成為熱水，深部熱水多數含有氣體，這些氣體以二氧化碳為主，當熱水溫度升高，上面若有致密、不透水的巖層阻擋去路，會使壓力愈來愈高，以致熱水、蒸氣處于高壓狀態，一有裂縫即竄涌而上。熱水上升后愈接近地表壓力則逐漸減少，由于壓力漸減而使所含氣體逐漸膨脹，減輕熱水的密度，這些膨脹的蒸氣更有利于熱水上升。上升的熱水再與下沉較遲受熱的冷水因密度不同所產生的壓力（靜水壓力差）反復循環產生對流，在開放性裂隙阻力較小的情況下，循裂隙上升涌出地表，熱水即可源源不絕涌升，終至流出地面，形成溫泉。在高山深谷地形配合下，谷底地面水可能較高山，中地下水位低，因此深谷谷底可能為靜水壓力差最大之處，而熱水上涌也應以自谷底涌出的可能性最大，溫泉大多發生在山谷中河床上。