當雨水降到地面向下滲入逐漸深入地殼深處，受熱後再循裂隙上升湧出地表，如果溫度高於人體體溫或在當地年平均溫5℃以上，即可稱為溫泉。

形成溫泉須具備三個條件

1. 地下必須有熱水存在：地下深處若要有水就必須有多孔隙或破碎之岩層為含水層，而溫度之高低則與地梯溫度有關。正常地梯溫度每深入地下一公里平均溫度升高30℃，但如果地下五至十公里處有尚未冷卻之火山岩漿庫，則地梯溫度的變化可能超過正長的三倍以上，即每深入地下一公里溫度可能超過90℃以上，如果地下熱源為隆起之地函所造成的，地梯溫度也可能二到三倍於正常地梯溫度。
2. 必須有靜水壓力導致熱水上湧：造成靜水壓力差的原因有多種，如冷熱水密度不同所產生的壓力差，促使熱水上湧；深部熱水所含的氣體隨熱水上升而逐漸膨脹，更利於熱水上湧；谷底靜水壓力較大，所以熱水自谷底湧出的可能性亦大；適當的地質構造亦可造成靜水壓力差，如自流井即屬此例；在新造山運動帶內深厚的沉積物，原含有大量水分，當沉積物被擠壓時水分就會沿裂隙升至地面，這些都是造成熱水上湧的原因。
3. 岩石中必須有深長的裂隙供熱水通達地面：岩石中的裂隙是提供熱水上升的重要通路。

此即形成溫泉的三個條件。