Gorące źródła powstają, gdy woda przedostaje się do powierzchni ziemi i jest podgrzewana geotermalnie. Nacisk ziemi powoduje, że podgrzana woda wynurza się na powierzchnię jako gorąca sprężyna.
Gorące źródła są zwykle ogrzewane przez ciepło geotermiczne z płaszcza Ziemi. Temperatura skał pod ziemią na ogół wzrasta wraz z głębokością. Jeśli woda wystarczająco głęboko się perkoli, jest podgrzewana przez gorące skały, zanim ponownie pojawi się na powierzchni jako gorące źródło. W obszarach wulkanicznych gorące źródła są ogrzewane, gdy woda wchodzi w kontakt z podziemnymi pokładami magmy. Czasami, po wejściu w kontakt z magmą, temperatura wody może wzrosnąć do takiego poziomu, że powstaje gejzer lub fumarole.
Gorące źródła w obszarach wulkanicznych zwykle zbliżają się do punktu wrzenia. Jako takie, te podgrzewane przez magmy źródła mogą być niezwykle niebezpieczne, a czasami śmiertelne. Na obszarach górzystych, takich jak American Rockies, deszcz pada na szczyty, a następnie perkoluje w porowatych skałach osadowych. Gdy woda przechodzi przez skały, gromadzi różnorodne składniki mineralne. Ponieważ podgrzana woda może pomieścić więcej rozpuszczonych ciał stałych, bogata w minerały woda z gorących źródeł jest często reklamowana jako terapeutyczna. Jednak gorące źródła mogą być także miejscem rozrodu dla niebezpiecznych lub zakaźnych organizmów zwanych termofilami.