Les eaux thermales trouvent leurs origines dans les profondeurs de la Terre. C'est au cours de leur long trajet jusqu’à la surface qu’elles se chargent des substances chimiques et des oligo-éléments qui leur confèrent toutes leurs propriétés biologiques.
Leurs sources étant souvent surexploitées pour les propriétés de leurs eaux, elles doivent être protégées pour éviter les infiltrations liées aux activités humaines à la surface des bassins versants. Les propriétés thérapeutiques de leurs eaux varient en fonction du type de sol dont elles sont issues,
mais elles n’en restent pas moins de véritables écosystèmes aux interactions multiples, dotés de propriétés biologiques bien souvent méconnues. Comme toutes les eaux (de surface, souterraines, océaniques...), les eaux thermales sont riches en micro-organismes, et indispensables aux êtres humains comme aux écosystèmes.
Les propriétés des eaux thermales proviennent également des microorganismes qui les peuplent, et qui sont bien souvent spécifiques aux types de minéraux présents dans ces eaux. Ils sont souvent caractérisés par leur grande diversité et peuvent être isolés et cultivés en laboratoire pour en extraire des principes actifs utilisables à l’échelle industrielle.