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温泉的形成，一般而言可分为两种：
一种是地壳内部的岩浆作用所形成，或为火山喷发所伴随产生。
另一种是受地表水渗透循环作用所形成。
“火山喷发伴随产生的温泉形成机理：火山活动过的死活山地形区，因地壳板块运动隆起的地表，其地底下还有未冷却的岩浆，均会不断地释放出大量的热能，由于此类热源之热量集中，因此只要附近有孔隙的含水岩层，不仅会受热成为高温的热水，而且大部份会沸腾为蒸气，且多为硫酸盐泉。
受地表循环作用产生的温泉形成机理：当雨水降到地表向下渗透，深入到地壳深处的含水层形成地下水。地下水受下方的地热加热成为热水，深部热水多数含有气体，这些气体以二氧化碳为主，当热水温度升高，上面若有致密、不透水的岩层阻挡去路，会使压力愈来愈高，以致热水、蒸气处于高压状态，一有裂缝即窜涌而上。热水上升后愈接近地表压力则逐渐减少，由于压力渐减而使所含气体逐渐膨胀，减轻热水的密度，这些膨胀的蒸气更有利于热水上升。上升的热水再与下沉较迟受热的冷水因密度不同所产生的压力(静水压力差)反复循环产生对流，在开放性裂隙阻力较小的情况下，循裂隙上升涌出地表，热水即可源源不绝涌升，终至流出地面，形成温泉。在高山深谷地形配合下，谷底地面水可能较高山中地下水位低，因此深谷谷底可能为静水压力差最大之处，而热水上涌也应以自谷底涌出的可能性最大，温泉大多发生在山谷中河床上。”
随着地热开发利用的不断发展，地热井的数量和抽水量都逐年增加，有的地方已达到甚至超过资源评价所限定的抽水量极限。大量抽水而不回灌，势必造成水位持续下降，井的使用寿命将减少，不利于地热的持续发展。只抽不灌，不但不利于保护地热资源，同时也将含有某些有害成分的地热水牌的地表的水体或渗透到地下，造成不同程度的环境化学污染。有些排水温度超过环保的规定还会造成热污染。所以，回灌开采被看作是地热持续发展的重要措施之一。然而，由于不同的地热区其地质构造是不同的，所以回灌方式也不完全一致。为了预测回灌开采后地下温度场等各种场的变化趋势以及冷锋面推进的速度，近年来还通过建立热储蓄模型和发展计算机数值模拟技术来加速回灌开采的研究。此外，回灌还会带来对地下新鲜清洁水的污染问题，所以回灌开采并不是一件十分容易的事情。国内外除地热电站所在的热田一般都打回灌井并开发研究外，多数中低温地热直接利用地热田进行回灌开采的还较少。目前，一些有比较丰富地热资源的城市，如天津市，由于地热采暖的抽水量很大，水位下降较快，因而城市地热管理部门已加强地热回灌开采的技术研究，并提出了在城市打地热井必须同时打回灌竟的要求。
地热能的优势主要分为几点方面:
再生能源
地热能岩浆/火山的地热活动的典型寿命从最低5000年到100万年以上。这么长的寿命使地热源成为一种再生能源。此外，地热库的天然补充率从几兆瓦到1000兆瓦(热)以上。地热资源能够可靠、安全和可持续性地运行。地热生产的可持续性也可从存在于热库岩石(含热量85%～95%)中的热源判断。
运转成本低
地热发电不需锅炉、燃料，故其运转成本可相对降低。
附加价值多元化
地热能源除可以之发电外，尚可供温室农业栽培、建物空调、温泉沐浴等使用，亦同时兼具观光、病理治疗等经济价值。
地热能源系属自产型之替代能源，其经济规模不但具备发展远景，且拥有能源供应稳定、产量适合开发等优点，还能与其他能源相互结合应用，节省相当大比率的其他燃料消耗，达到高温高效率的利用价值。
