1、冷泉的形成必須具備兩大要件，一是豐富的地下水、二是能產生大量二氧化碳的巖層。
2、水源：鮮水有充沛的地下水，地表部份雨水滲入地下，儲藏在節理髮達的板巖裂隙中，深達２０００米左右。
3、二氧化碳：地殼深處高温區域變質作用或高温火成巖浸入體的熱力作用，促使巖層內部的碳酸鹽分解而釋放大量的二氧化碳氣體。變質巖中碳物質的氧化也提供部份的二氧化碳。
4、氧化碳氣體順沿本地高傾角節理所構成的深長裂隙上升。上升的二氧化碳溶入地下水，形成碳酸再與周圍板巖中部份元素微量溶解，形成低濃度的碳酸氫鹽水，此水因含二氧化碳，一旦自水中逸出形成大量氣泡，比重較小，浮力大於一般地下水，故容易上升至地面形成冷泉。冷泉周圍山頭的地下水位面高與谷底地下水面間形成水位差，有助於碳氫鹽水上升。碳酸氫鹽水上升至沖積層與板巖基盤的接觸面橫向流動，然後尋隙湧出地面，形成出現所見的冷泉。
