溫泉的形成原因可以分為兩大類：
地殼內部的岩漿作用或火山噴發形成。當地殼發生劇烈震動時，會引起火山和地震的發生。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岩漿，會不斷的釋放出大量的熱能。由於此類熱源之熱量集中，因此只要附近有孔隙的含水岩層，不僅會受熱成為高溫的熱水，而且大部分會沸騰為蒸汽，多為硫酸鹽泉。
受地表水滲透循環作用形成。雨水降落到地表以後會向下滲透，深入到地殼深處的含水層形成地下水，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，會使壓力越來越高，熱水蒸汽處於高壓狀態，一有裂縫即竄涌而上。熱水上升後，愈接近地表，壓力則逐漸減少，由於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於熱水上升，這樣溫泉就產生了。