湯頭溫泉處于沂沭斷裂帶。裂谷形成時，由于火山噴發(fā)，巖漿侵入活動，熱汽沿著地層裂隙上升。隨著溫度的降低，凝結(jié)成熱水，貯存于地層之中，列全國四大天然甲級溫泉之一，是全國唯一的一個地下水可飲用的溫泉。據(jù)鉆井資料說明，在地下92至94米處有裂隙孔洞發(fā)育，為熱水的主要貯存層。這里的熱水涌出地表，即成溫泉。水體清澈，無色無味。溫泉水中含有鉀、鈉、鐵、銅、鈣、鎂、鐳等29種化學成分和礦物質(zhì)，具有舒筋活血、殺菌消炎等效能，特別是對于人體關(guān)節(jié)、皮膚、神經(jīng)系統(tǒng)的疾病，以及外傷愈合后的康復，具有顯著療效。為了讓溫泉更好地造福于人民，建國初期，人民政府在此建起了大型浴池，供人們沐浴。1956年，國家又在這里建了中國煤礦工人臨沂療養(yǎng)院。1976年，湯頭鎮(zhèn)也在這里興建大型浴池，開設(shè)了療養(yǎng)院。改革開放以來，這里發(fā)生了巨大變化，隨著臨沂城市建設(shè)的不斷發(fā)展和基本建設(shè)的加快，臨沂形成了密集的鐵路、高速公路、航空、公路等交通網(wǎng)，來溫泉的交通十分方便。溫泉周圍，建有多處招待所，溫泉的設(shè)施建設(shè)不斷更新，除水療外，還可配合電療、光療、針灸等�，F(xiàn)在，溫泉已成為設(shè)施一流、服務質(zhì)量一流的名副其實的全國甲級溫泉。

　　湯頭溫泉位于魯東南中部、臨沂城東北26公里處的河東區(qū)湯頭鎮(zhèn)，泉區(qū)約10平方公里。該溫泉是遠古地質(zhì)運動形成的，處于盧(合肥)江(黑龍江)大斷裂帶山東段的沂沭(沂、沭河)裂谷地熱異常區(qū)，屬地下循環(huán)性礦泉，具有水溫高、流量大、療效好等特點，水溫一般在51~58℃之間，由勘探孔測得水溫高達72℃。泉水清澈，無色無味，放置無沉淀，是不可多得的天然溫泉。水中含鈉、鉀、鈣、鎂、鐵、銅、鐳等29種化學成份和放射性元素，具有舒筋活血、殺菌消炎之功效，對人體神經(jīng)、呼吸、循環(huán)、消化、泌尿、內(nèi)分泌、運動、免疫等系統(tǒng)的疾病以及外傷愈合后的康復，具有顯著療效，特別對皮膚病、關(guān)節(jié)炎，有效率達95%以上，被列為全國甲等溫泉，同時亦被收入英國《簡明不列顛百科全書》。

　　湯頭溫泉由來已久，史書記載，臨沂城東北有湯山，遠揚“小湯山”。山下有二泉，一在村內(nèi)，一在村外，泉水熱如沸湯，故名“溫泉”。民間稱“自滾水”，變稱“湯泉”，傳說時常沐浴能除百病，被奉為“神水”、“神湯”。遠近赴浴者絡繹于途，尤其清明、谷雨時節(jié)為盛。由此來定居的人亦越來越多，逐漸形成繁華所在，引來眾多文人墨客、達官貴人到這里游覽洗浴。春秋戰(zhàn)國時期，孔子到此洗浴，后人建夫子廟并立碑作記。漢代亦借這一風水寶地，在此設(shè)置溫水鄉(xiāng)，北封劉家皇族為溫水侯，為一方最高統(tǒng)治者，屬皇家直轄，膠東(郡)哀王返京城長安(今西安市)時，常路經(jīng)此地，在溫泉洗浴。洗浴后，他感到十分滿意，高興地贊嘆道：“好一個山清水秀的溫水鄉(xiāng)呀！”并請封親子劉安國為 溫水侯爵一職。后來諸葛亮、王羲之、王勃、劉墉等歷史名人也都曾多次來這里觀賞游覽、洗浴。