Με ιαματικό νερό που κυμαίνεται από 65 °C έως πάνω από 70 °C, το Βισμπάντεν είναι το πιο "ζεστό" μέρος στην Έσση και μόνο ένα από τα λίγα άλλα με παρόμοια θερμοκρασία νερού στη Γερμανία και τις γειτονικές χώρες. Το ιαματικό νερό περιέχεται κυρίως στα πηγάδια Kochbrunnen, Salmquelle, Adlerquelle και Schützenhofquelle βάθους 47 έως 125 μέτρων. Το κάπως απομακρυσμένο Faulbrunnen περιέχει επίσης ιαματικό νερό, αλλά δεν είναι αρκετά ζεστό για να χαρακτηριστεί "ιαματική πηγή". Υπάρχουν επίσης περίπου 20 ρηχές ιαματικές πηγές, αλλά αυτές βρίσκονται γενικά σε ιδιωτικές εκτάσεις και δεν είναι προσβάσιμες. Από αυτές, μόνο η Bäckerbrunnen, η οποία τροφοδοτούνταν από πολλές ρηχές πηγές, αλλά τροφοδοτείται με μικτό ιαματικό νερό από τη δεκαετία του 1930, είναι προσβάσιμη. Τον Αύγουστο του 2011, η πηγή Drei-Lilien, η οποία είχε παραμεληθεί για μεγάλο χρονικό διάστημα, άνοιξε ξανά για το κοινό μετά την ανακαίνισή της.

Οι κύριες πηγές βρίσκονται σε μια γραμμή που εκτείνεται βόρεια-βορειοανατολικά. Ωστόσο, δεν υπάρχει συνεχής ζώνη σχισμών, όπως υπέθεταν προηγουμένως οι γεωλόγοι. Κατά κανόνα, κάθε μία από αυτές τις πηγές συνοδεύεται από ασθενέστερες δευτερεύουσες πηγές (δορυφόρους), οι οποίες είναι όλες ρηχές και δεν αξιοποιούνται. Στο νοτιοανατολικό υπόβαθρο των μεγάλων ιαματικών πηγών, οι οποίες είναι γνωστές και ως πρωτογενείς πηγές, βρίσκονται οι προαναφερθείσες ρηχές ιαματικές πηγές, το νερό των οποίων αραιώνεται από "κανονικά" υπόγεια ύδατα.

Στο Βισμπάντεν είναι γνωστές συνολικά 26 ιαματικές πηγές. Η συνολική εκροή τους είναι περίπου 23 λίτρα/δευτερόλεπτο (2 εκατομμύρια λίτρα/ημέρα). Η περιεκτικότητά τους σε διάλυμα, κυρίως σε μαγειρικό αλάτι, ανέρχεται σε 14 έως 17 τόνους/ημέρα. Οι γεωτρήσεις για διάφορα κατασκευαστικά έργα στην περιοχή των πηγών, αλλά και μακριά στην κοιλάδα Rambach στο Blumenwiese, έδειξαν ότι εκτός από τις σχισμές όπου αναδύονται οι μεγάλες ιαματικές πηγές, πρέπει να υπάρχουν και άλλες ζώνες σχισμών με ιαματικό νερό που δεν έχουν ακόμη διερευνηθεί λεπτομερώς.

Διαφορετικές απόψεις έχουν εκφραστεί από διάφορους ερευνητές σχετικά με την προέλευση του ιαματικού νερού που περιέχει αλατούχο νερό. Μια άποψη ήταν ότι το αλατούχο νερό προερχόταν από την περιοχή των αποθέσεων αλατιού της Έσσης-Θουριγγίας γύρω από τη Werra και τη Fulda και από εκεί ταξίδεψε με βορειοανατολική κατεύθυνση κάτω από το Vogelsberg προς την άκρη του Taunus.

Η τεκτονική των πλακών, η οποία έχει αναγνωριστεί από τη δεκαετία του 1970, παρέχει ένα κλειδί για την καλύτερη κατανόηση. Το Βισμπάντεν βρίσκεται στο βόρειο άκρο του Άνω Ρήνου Graben, το οποίο είναι μια ηπειρωτική ρηξιγενής ζώνη. Οι άκρες της εξακολουθούν να αποκλίνουν κατά χιλιοστά ανά έτος. Ως αποτέλεσμα, σχηματίζονται συνεχώς νέες βαθιές ρωγμές ως οδοί μετανάστευσης για το ιαματικό νερό, το οποίο φέρνει τη θερμοκρασία του από τα γεωθερμικά βάθη. Ενώ η θερμοκρασία έξω από την Άνω Ρήνου Graben αυξάνεται κατά μέσο όρο κατά 3 °C για κάθε 100 μέτρα βάθος, η γεωθερμική θερμοκρασιακή κλίση στην τάφρο είναι 4-6 °C/100 μέτρα. Για να φτάσει τους 70 °C, απαιτείται βάθος τουλάχιστον 2.000 μέτρων, καθώς το ιαματικό νερό απελευθερώνει θερμότητα στο περιβάλλον καθώς ανεβαίνει. Ωστόσο, εκτός των ρηξιγενών ζωνών, δεν υπάρχουν γενικά ανοιχτές σχισμές σε αυτό το βάθος που να μπορούν να απορροφήσουν και να μεταφέρουν τις μεγάλες ποσότητες νερού που φτάνουν στην επιφάνεια στο Wiesbaden. Μόνο σε μια ρηξιγενή ζώνη σχηματίζονται συνεχώς νέες ανοικτές σχισμές καθώς οι πλάκες απομακρύνονται, ακόμη και στο απαιτούμενο βάθος. Το ιαματικό νερό μπορεί επομένως να εισέλθει μόνο από το νότο με τη ρηξιγενή ζώνη, αλλά συναντά αντίσταση όταν φτάνει στον Taunus και αναγκάζεται να ανέλθει στην επιφάνεια.

Το ιαματικό νερό ανεβαίνει στην επιφάνεια της γης και σε άλλα σημεία, καθώς οι ανοιχτές σχισμές στην άκρη του Taunus εξασθενούν (π.χ. Assmannshausen, Kiedrich, Bad Soden am Taunus, Bad Homburg, Bad Nauheim), αλλά η θερμοκρασία πέφτει γρήγορα δυτικά και ανατολικά του Wiesbaden. Ως εκ τούτου, θεωρείται ότι τα αποθέματα ιαματικού νερού του Βισμπάντεν αποτελούν το κέντρο της ακόμη επεκτεινόμενης ρηξιγενούς ζώνης. Η εισροή ιαματικού νερού από το νότο εξηγεί επίσης τον εμπλουτισμό με άλατα. Αυτά εξορύσσονταν για πολλά χρόνια στο νότιο Baden και την Αλσατία σε βάθη 500-800 μέτρων και στην περιοχή Bruchsal-Worms σε βάθη μεταξύ 1.600-1.800 μέτρων. Το νερό, το οποίο είναι κυρίως εμπλουτισμένο με κοινό αλάτι (χλωριούχο νάτριο), είναι ειδικά βαρύτερο από το υπερκείμενο γλυκό νερό, το οποίο συμπληρώνεται από τις βροχοπτώσεις, και βυθίζεται στο βάθος όσο είναι δυνατόν σε ανοικτές σχισμές.

Ωστόσο, υπάρχουν πλέον και άλλες ερμηνείες της εμφάνισης των αλατούχων θερμών νερών που δεν απαιτούν αποθέσεις αλάτων ή τη ρηξιγενή ζώνη του Upper Rhine Graben. Σε βαθιές γεωτρήσεις έως και 9 km σε γρανίτες ή γνεύσιους, διαπιστώθηκε ότι σε αυτό το βάθος τα πετρώματα δεν είναι τόσο πυκνά όσο πάντα υποτίθεται και επομένως μπορούν να κυκλοφορούν θερμά υδροθερμικά διαλύματα 150 °C και άνω. Αυτά είναι εξαιρετικά αλμυρά, τα άλατα προκύπτουν από τον μετασχηματισμό των ορυκτών σε επαφή με το θερμό νερό. Η περιεκτικότητα σε επιτραπέζιο αλάτι δεν είναι η υψηλότερη των ιαματικών λουτρών στην άκρη του Taunus στο Wiesbaden. Εδώ είναι το Bad Soden, το Bad Homburg και κυρίως το Bad Nauheim που έχουν σημαντικά υψηλότερη περιεκτικότητα σε αλάτι στα ιαματικά τους νερά και λειτούργησαν επίσης προϊστορική εξόρυξη αλατιού.