Un izvor fierbinte funcționează prin descărcarea de subteran. Apa unui arc fierbinte este încălzită de materialul de rocă topit care răcește și se solidifică subteran.
Toată apa care provine de la un izvor fierbinte este încălzită de căldură geotermală sau căldură care vine direct din mantaua Pământului. Temperatura rocilor din Pământ crește și mai mult. Aceasta înseamnă că, pe măsură ce apa ajunge mai adânc în pământ, devine mai fierbinte datorită contactului cu pietrele. Această situație descrie numai izvoarele fierbinți care nu sunt aproape de vulcani activi.
Potrivit lui HowStuffWorks, cele mai multe izvoare termale sunt situate în locuri unde există sau a fost activitate vulcanică. Pentru izvoarele fierbinți care sunt situate lângă vulcani, cum ar fi cele din Parcul Național Yellowstone, apa este încălzită prin contactul cu magma. În unele situații, apa se încălzește până la punctul în care începe să fiarbă sau se supraîncălzește. În aceste cazuri, presiunea aburului se poate ridica și se poate erupe deasupra suprafeței Pământului. Când apa fierbinte erupe în așa fel, se numește gheizer.
Temperatura unui izvor fierbinte variază. Unele izvoare au ape mult mai reci, de aceea sunt identificate ca izvoare calde.
