Le sorgenti termali vengono create mentre l'acqua penetra nella superficie terrestre e viene riscaldata geotermicamente. La pressione terrestre costringe l'acqua riscaldata a salire in superficie come una sorgente calda.
Le sorgenti termali sono solitamente riscaldate dal calore geotermico dal mantello terrestre. La temperatura delle rocce sotto terra generalmente aumenta con la profondità. Se l'acqua percola abbastanza profondamente, viene riscaldata da rocce calde prima di emergere nuovamente sulla superficie come una sorgente calda. Nelle aree vulcaniche, le sorgenti calde vengono riscaldate dopo che l'acqua entra in contatto con depositi sotterranei di magma. A volte, dopo essere entrati in contatto con il magma, la temperatura dell'acqua può aumentare a tal punto che viene creato un geyser o una fumarola.
Le sorgenti calde in aree vulcaniche si avvicinano generalmente al punto di ebollizione. Come tali, queste sorgenti magmatiche riscaldate possono essere estremamente pericolose e talvolta mortali. Nelle zone montuose, come le Montagne Rocciose Americane, la pioggia cade sulle vette e poi percola nelle rocce sedimentarie porose. Mentre l'acqua passa attraverso le rocce, raccoglie una varietà di componenti minerali. Poiché l'acqua riscaldata può contenere più solidi disciolti, l'acqua ricca di minerali di sorgenti termali è spesso pubblicizzata come terapeutica. Tuttavia, le sorgenti termali possono anche essere un luogo di riproduzione per gli organismi pericolosi o infettivi chiamati termofili.
