Des sources hydrothermales se forment dans les dorsales médio-océaniques où les plaques tectoniques se séparent et où l'eau de mer s'infiltre dans les fissures et est chauffée par le magma chaud. Ils ont été observés pour la première fois en 1977 dans les îles Galapagos par des scientifiques qui ont découvert que les bactéries convertissaient les matériaux de ventilation toxiques en énergie utilisable pour d'autres organismes qui n'avaient jamais été vus auparavant.
Dans les zones où les plaques de la Terre s'écartent, l'eau de mer circule sous la croûte océanique et est chauffée. Lorsque l'eau chauffée remonte à la surface du fond de l'océan, elle est évacuée sous forme de panaches.
Les panaches les plus chauds et les plus sombres sont noirs, riches en soufre et peuvent atteindre des hauteurs allant jusqu'à 18 étages. Les panaches blancs sont plus frais et plus petits et contiennent du baryum, du calcium et du silicium.