З термальною водою, температура якої коливається від 65 °C до понад 70 °C, Вісбаден є "найгарячішим" місцем у Гессені і лише одним з небагатьох у Німеччині та сусідніх країнах з подібною температурою води. Термальна вода в основному міститься в свердловинах Кохбруннен, Зальмквелле, Адлерквелле та Шютценхофквелле глибиною від 47 до 125 метрів. Дещо віддалений Фольбруннен також містить термальну воду, але вона недостатньо тепла, щоб її можна було назвати "термальним джерелом". Є також близько 20 неглибоких термальних джерел, але вони, як правило, розташовані на приватних землях і недоступні. З них доступним є лише джерело Бекербруннен, яке раніше живилося кількома неглибокими джерелами, але з 1930-х років постачається змішаною термальною водою. У серпні 2011 року джерело Драй-Лілієн, яке довгий час було занедбане, було знову відкрите для відвідувачів після реконструкції.

Основні джерела лежать на лінії, що простягається з півночі на північний схід. Однак тут немає безперервної зони розломів, як раніше припускали геологи. Як правило, кожне з цих джерел супроводжується слабшими вторинними джерелами (супутниками), всі вони неглибокі і не використовуються. У південно-східному підтоку великих термальних джерел, які також відомі як первинні, знаходяться вищезгадані неглибокі термальні джерела, вода яких розбавляється "звичайними" підземними водами.

Загалом у Вісбадені відомо 26 термальних джерел. Їх загальний дебіт становить близько 23 літрів на секунду (2 мільйони літрів на добу). Вміст їхніх розчинів, переважно кухонної солі, становить від 14 до 17 тонн на добу. Буріння свердловин для різних будівельних проектів у районі джерел, а також далеко в долині Рамбах у Блюменвізе, показало, що окрім тріщин, де виходять на поверхню великі термальні джерела, мають бути й інші тріщинні зони, що містять термальні води, які ще не були детально досліджені.

Різні дослідники висловлювали різні думки про походження термальних вод, що містять солону воду. Одна з них полягала в тому, що солона вода надходила з району гессенсько-тюрінгських соляних родовищ навколо Верри і Фульди, а звідти рухалася в північно-східному напрямку під Фогельсбергом до краю Таунусу.

Тектоніка плит, яка була визнана з 1970-х років, дає ключ до кращого розуміння. Вісбаден лежить на північному кінці Верхньорейнського грабена, який є континентальною рифтовою зоною. Її краї досі розходяться на міліметри на рік. В результаті постійно утворюються нові глибокі тріщини, які слугують шляхами міграції термальної води, що приносить свою температуру з геотермальних глибин. У той час як температура за межами Верхньорейнського грабена зростає в середньому на 3 °C на кожні 100 м глибини, геотермальний градієнт температури в грабені становить 4-6 °C/100 метрів. Щоб досягти 70 °C, потрібна глибина щонайменше 2 000 м, оскільки термальна вода віддає тепло в навколишнє середовище, коли піднімається вгору. Однак за межами рифтових зон на такій глибині, як правило, немає відкритих тріщин, які могли б поглинати і передавати велику кількість води, що виходить на поверхню у Вісбадені. Лише в рифтових зонах постійно утворюються нові відкриті тріщини, оскільки плити розсуваються, навіть на необхідній глибині. Тому термальна вода може надходити лише з півдня через рифтову зону, але наштовхується на опір, коли досягає Таунуса, і змушена підніматися на поверхню.

Термальна вода також піднімається на поверхню землі в інших місцях, коли відкриті тріщини на краю Таунуса зникають (наприклад, Ассманнсхаузен, Кідріх, Бад Соден-ам-Таунус, Бад Хомбург, Бад Наухайм), але температура швидко падає на захід і схід від Вісбадена. Тому вважається, що вісбаденські поклади термальних вод формують центр рифтової зони, яка все ще розширюється. Приплив термальних вод з півдня також пояснює збагачення солями. Протягом багатьох років їх видобували в південному Бадені та Ельзасі на глибині 500-800 метрів, а також у районі Брюхсаль-Вормс на глибині 1 600-1 800 метрів. Ця вода, збагачена переважно кухонною сіллю (хлоридом натрію), є особливо важчою, ніж прісна вода, що лежить вище, яка доповнюється атмосферними опадами, і занурюється в глибину настільки, наскільки це можливо у відкритих тріщинах.

Однак зараз існують й інші інтерпретації виникнення мінералізованих гарячих вод, які не потребують наявності соляних покладів або рифтової зони Верхньорейнського грабена. У глибоких свердловинах до 9 км у гранітах або гнейсах було виявлено, що на цій глибині породи не такі щільні, як завжди вважалося, і тому можуть циркулювати гарячі гідротермальні розчини з температурою 150 °C і більше. Вони надзвичайно солоні, солі утворюються в результаті трансформації мінералів при контакті з гарячою водою. Вміст кухонної солі не є найвищим серед курортів на краю Таунусу у Вісбадені. Тут знаходяться Бад Соден, Бад Гомбург і, перш за все, Бад Наухайм, які мають значно вищий вміст солі у своїх термальних водах, а також доісторичний видобуток солі.