온천수의 물리적 작용중 가장 중요한 효과는 단연 온열효과로서 혈관확장작용, 진통작용, 진정작용, 진경작용, 신진대사 항진작용, 혈액에 대한 작용 등을 통한 효과가 있음.

• 미온천(~34℃)은 신경의 긴장상태를 완화시키는 진정작용에 효험이 있음.
• 불감온도(34~36℃)는 맥박, 호흡, 혈압 등에 거의 영향을 미치지 않는 온도로서 진정작용이 있음.
• 우리나라와 일본에서 즐기는 고온욕(40℃이상)에서는 체온, 맥박, 혈압, 신진대사가 활발해지고 혈관확장이 일어남.
• 온열효과 이외에도 물자체의 수압과 부력에 의한 물리적 효과가 있어 순환기계 환자나 근골단련을 요하는 환자의 치료에 도움이 됨.

모든 온천은 그 안에 함유되어 있는 성분(이온, 가스체)의 농도에 관계없이 피부에 부착, 흡수되어 피부말단에서 활발한 화학작용을 일으키는 것이 일반 담수와 다른 특징임.
온천수에 함유된 성분자체의 화학적, 약리적 작용에 의해 치료 및 보양효과가 있는 것으로 알려져 있음.

• 탄산수소천의 음용은 위장병에 효과가 있음.
• 유황천은 혈관을 확장시켜 동맥경화증과 뇌졸중의 후유증 등 순환기계 질환에 효과가 있음.
• 식염천, 탄산천, 알칼리성천, 유황천 등은 피부병에 효과가 있는 것으로 알려짐.
• 온천수에 미량 함유되어 있는 Fe, Cu, Mn, Zn, Co 등도 인체에 필수원소로서 온천욕, 음용을 통해 이들을 흡수시키는 효과를 얻을 수 있음.