温泉水的形成是大气降水渗入地壳断层处，与地下热岩浆接触后经过几十年的演变，渗透，最终转移到地表。  
    由于温泉因地热而生，又称地热泉，热量来自地球内部的热能。严格意义的温泉应有三个涵义：有一定矿物质，达到一定温度，还要冒出地表的泉水。但是现在人们把从钻孔中抽出来的地下热水，也称之为温泉。
    海南岛地处环太平洋地震带，地质构造复杂，地热活动十分活跃，所以地热资源相当丰富。据勘察，海南岛陆地已探明的温泉有34处，平均每1000平方公里就有1处温泉，密度之高居全国之首。预测总自流量达6939立方米／日，水温介于 32℃至95℃之间。其中低温热矿泉（32℃－ 40℃）有7处，中温热矿泉（40℃－60℃）有14处，中高温热矿泉（60℃－80℃）有11处，高温热矿泉（80℃－100℃）有2处。它们多数属于氟硅型热矿水，还含有诸如溴、碘、锶、氡和硫化氢等微量元素和化合物。
    从矿化程度来看，温泉水可分为淡水、微咸水和咸水。海南的温泉水多为矿化度小于1克／升的重碳酸钠型水（即淡水）；其次是矿化度大于1克／升而小于3克／升的氯化钠型水（即微咸水），如三亚南田温泉就是微咸水（矿化度为2克／升）；个别点是矿化度大于3克／升的咸水，如琼海九曲江的热矿水矿化度超过7克／升，是名副其实的咸水，具有较高的医疗价值。
    海南岛北部存在一个大面积的“琼北热矿水田”。海南岛以王五（儋州）———文教（文昌）地质大断裂为界，在北部的琼北盆地存在“传导型”热矿水，其地热表象不明显，但地底下埋藏着丰富的不可多得的热矿水资源，面积达 2000平方公里，覆盖海口、澄迈和临高等地。在“琼北热矿水田”上，通过钻井可以采到热矿水。
    根据地热异常区的形成条件，在传导型地热区的海南岛北部地区（包括海口、澄迈和临高的北部），只要钻入深达500米以上，就有可能找到40℃以上的地热水。海口市有不少温泉酒店，如皇冠温泉酒店、新温泉酒店等，用的正是地下的热矿水。
    海南岛温泉第二特征是显对称性分布，即温泉集中分布在海南岛的东南部和西北部，而且比例相当。
    温泉的分布主要受地质构造的控制，其次是受地形的影响。由于海南岛为穹隆地形，地质构造主要为北东走向，所以温泉主要分布在东南部和西北部，各占温泉总数的50％。我省现已发现和探明的34处温泉，主要分布在东南部沿海地带，以及西部沿海和北部内陆，具体地说，海南岛东南部的温泉分布在文昌南部、琼海东部、万宁东部、陵水南部和三亚南部；而西北部的温泉则分布于东方西部、昌江中部、白沙西部、儋州东部和澄迈南部。
而且分布在东南部和西北部地区的温泉地热表象十分明显，如我省现已开发的琼海官塘、琼海九曲江、万宁兴隆、三亚南田、三亚羊栏、保亭七仙岭、儋州兰洋和澄迈西达等8处温泉，均属于“对流型”热矿水，即地表有自流温泉显示，水温达32℃－95℃，8处温泉勘探流量和详查流量总值为44012立方米／日。
    海南温泉资源得天独厚，它们或依着山，或傍着海，或“长”在河边，或冒在田里，其分布总与大自然浑然一体、相映成趣。目前，“传导型”热矿水和“对流型”热矿水资源均是海南旅游生活大舞台的重要角色。
海南有名的温泉例如：
    保亭七仙岭温泉，是目前我省温度最高的热矿水，水温高达95℃，而且还是全岛唯一一处从高处自流的温泉，无须人为机抽，人们可直接用保温管引来使用。
    万宁兴隆温泉，海南最早开发、最具规模。兴隆温泉水中可溶性二氧化硅和氟的含量较高，可称为“氟硅水”。
    琼海官塘温泉，最“臭”，最具人情味。官因其硫化氢含量较高，被俗称为“鸡蛋臭”温泉，实际上它的学名是“硫化氢泉”，硫化氢泉对人的皮肤、心血管、呼吸系统、神经系统和肾功能皆有良好影响。又因其水质中氡的含量较高，所以官塘温泉又是有名的“放射性氡泉”，而氡泉疗法对人体的多种症状皆可适用。
三亚南田温泉号称“神州第一泉”，喷得最高，名气最大。南田温泉。
    儋州兰洋温泉，以其泉点多、分布广、流量大、水温高而久负盛名，素有“东有兴隆，西有兰洋”之称。
九曲江温泉，是海南省最咸的温泉，命名为“硅、锶、氟型医疗热矿水”，具有较高的医疗价值。
     特色温泉池有薰衣草泉、玫瑰花泉、醉泉、咖啡泉、柠檬泉、当归泉、人参泉、百草泉、灵芝泉、薄荷泉、芦荟泉、女贞子泉、石板浴、椰奶泉、鸡蛋泉、高温泉、望海泉、矿砂浴、SPA、温泉鱼疗等。