Cu o temperatură a apei termale care variază de la 65 °C la peste 70 °C, Wiesbaden este cel mai "fierbinte" loc din Hesse și doar unul dintre puținele altele cu o temperatură similară a apei din Germania și din țările învecinate. Apa termală este conținută în principal în puțurile Kochbrunnen, Salmquelle, Adlerquelle și Schützenhofquelle, cu adâncimi cuprinse între 47 m și 125 m. Puțul Faulbrunnen, oarecum îndepărtat, conține, de asemenea, apă termală, dar nu este suficient de cald pentru a fi numit "izvor termal". Există, de asemenea, aproximativ 20 de izvoare termale de mică adâncime, dar acestea sunt în general situate pe terenuri private și nu sunt accesibile. Dintre acestea, doar Bäckerbrunnen, care era alimentat de mai multe izvoare de mică adâncime, dar a fost alimentat cu apă termală mixtă din anii 1930, este accesibil. În august 2011, izvorul Drei-Lilien, care fusese neglijat pentru o lungă perioadă de timp, a fost redeschis publicului în urma renovării sale.

Izvoarele principale se află pe o linie orientată nord-nord-est. Cu toate acestea, nu există o zonă de fisuri continuă, așa cum au presupus geologii anterior. De regulă, fiecare dintre aceste izvoare este însoțit de izvoare secundare mai slabe (sateliți), care sunt toate puțin adânci și neutilizate. În subcurentul sud-estic al izvoarelor termale mari, cunoscute și ca izvoare primare, se află izvoarele termale de mică adâncime menționate anterior, a căror apă este diluată de apele subterane "normale".

În Wiesbaden sunt cunoscute în total 26 de izvoare termale. Debitul lor total este de aproximativ 23 litri/secundă (2 milioane litri/zi). Conținutul lor de soluție, în principal sare comună, se ridică la 14-17 tone/zi. Forajele efectuate în cadrul diverselor proiecte de construcție din districtul izvoarelor, dar și la mare distanță, în valea Rambach, la Blumenwiese, au arătat că, pe lângă fisurile în care ies la iveală marile izvoare termale, trebuie să existe și alte zone de fisuri care conțin apă termală și care nu au fost încă cercetate în detaliu.

Diverse opinii au fost exprimate de diverși cercetători cu privire la originea apei termale care conține apă salină. Una dintre opinii a fost că apa salină provine din zona depozitelor de sare Hessian-Thuringian din jurul Werra și Fulda și de acolo a călătorit în direcția nord-est pe sub Vogelsberg până la marginea Taunusului.

Tectonica plăcilor, care a fost recunoscută încă din anii 1970, oferă o cheie pentru o mai bună înțelegere. Wiesbaden se află la capătul nordic al Grabenului Rinului Superior, care este o zonă de rift continental. Marginile acestuia continuă să devieze cu milimetri pe an. Ca urmare, se formează în mod constant noi fisuri profunde, ca rute de migrație pentru apa termală, care își aduce temperatura din adâncurile geotermale. În timp ce temperatura în afara Grabenului Rinului Superior crește în medie cu 3 °C la fiecare 100 de metri adâncime, gradientul de temperatură geotermală în graben este de 4-6 °C/100 de metri. Pentru a atinge 70 °C, este necesară o adâncime de cel puțin 2 000 m, deoarece apa termală eliberează căldură în mediu pe măsură ce se ridică. Cu toate acestea, în afara zonelor de rift, în general nu există fisuri deschise la această adâncime care să poată absorbi și transfera cantitățile mari de apă care ajung la suprafață în Wiesbaden. Numai într-o zonă de rift se formează în mod constant noi fisuri deschise pe măsură ce plăcile se îndepărtează, chiar și la adâncimea necesară. Prin urmare, apa termală poate curge doar dinspre sud, prin zona de rift, dar întâmpină rezistență atunci când ajunge la Taunus și este forțată să urce la suprafață.

Apa termală se ridică la suprafața pământului și în alte locuri, precum fisurile deschise de la marginea Taunusului (de exemplu, Assmannshausen, Kiedrich, Bad Soden am Taunus, Bad Homburg, Bad Nauheim), însă temperatura scade rapid la vest și la est de Wiesbaden. Prin urmare, se presupune că zăcămintele de apă termală din Wiesbaden formează centrul zonei de rift care se extinde încă. Afluxul de apă termală din sud explică, de asemenea, îmbogățirea cu săruri. Acestea au fost exploatate timp de mulți ani în sudul Baden și Alsacia, la adâncimi de 500-800 de metri și în zona Bruchsal-Worms, la adâncimi cuprinse între 1.600-1.800 de metri. Apa, îmbogățită în principal cu sare comună (clorură de sodiu), este mult mai grea decât apa dulce suprapusă, care este completată de precipitații, și se scufundă în adâncuri, pe cât posibil în fisuri deschise.

Cu toate acestea, există în prezent și alte interpretări ale prezenței apelor calde saline care nu necesită depozite de sare sau zona de rift a Grabenului Rinului Superior. În foraje adânci de până la 9 km în granite sau gnaisuri, s-a constatat că la această adâncime rocile nu sunt atât de dense pe cât se presupunea întotdeauna și, prin urmare, pot circula soluții hidrotermale fierbinți de 150 °C și mai mult. Acestea sunt extrem de sărate, sărurile provenind din transformarea mineralelor în contact cu apa fierbinte. Conținutul de sare de masă nu este cel mai ridicat dintre spa-urile de pe marginea Taunusului din Wiesbaden. Aici sunt Bad Soden, Bad Homburg și mai ales Bad Nauheim, care au un conținut semnificativ mai mare de sare în apele lor termale și care au operat, de asemenea, extracții preistorice de sare.