Les sources chaudes sont créées lorsque l'eau s'infiltre à la surface de la terre et est chauffée par géothermie. La pression de la terre force l'eau chauffée à remonter à la surface comme une source chaude.
Les sources chaudes sont généralement chauffées par la chaleur géothermique du manteau terrestre. La température des roches sous la terre augmente généralement avec la profondeur. Si l'eau s'infiltre suffisamment profondément, elle est chauffée par des roches chaudes avant de réapparaître à la surface sous forme de source chaude. Dans les zones volcaniques, les sources chaudes sont chauffées après que l'eau entre en contact avec des dépôts souterrains de magma. Parfois, après avoir été en contact avec le magma, la température de l'eau peut monter à un degré tel qu'un geyser ou une fumerolle se forme.
Les sources chaudes dans les zones volcaniques approchent généralement du point d'ébullition. En tant que telles, ces sources chauffées par le magma peuvent être extrêmement dangereuses et parfois mortelles. Dans les zones montagneuses, comme les Rocheuses américaines, la pluie tombe sur les sommets puis s'infiltre dans les roches sédimentaires poreuses. Lorsque l'eau traverse les roches, elle recueille une variété de composants minéraux. Étant donné que l'eau chauffée peut contenir plus de solides dissous, l'eau riche en minéraux des sources chaudes est souvent présentée comme thérapeutique. Cependant, les sources chaudes peuvent également être un lieu de reproduction pour des organismes dangereux ou infectieux appelés thermophiles.