溫泉開發的首要目標在於一個有限空間內找出最適宜，最經濟之溫泉井，以獲取高品質的泉質、泉溫與適度水量。為達此一目標除須有效掌握現地地質資料、水文資料與當地現有溫泉資料外，尚須配合有效的地球物理探查，以間接方式找出地表下較明確之開發資訊，如此才能創造出良好的溫泉。一般常應用於溫泉探測的地球物理方式包含地溫探測、自然放射能探測、電阻探測、電磁探測、重力探測、震測等方法。其相關說明如下：
※探測方法
一、地溫探測
地溫探測主要用於探測地表下約1公尺深之地溫，藉由地溫之探測以瞭解地熱分佈情形，進以找高溫流體上昇位置，因在下深處之熱水或熱氣常沿裂縫上升，而使地溫發生異常。測勘方法只需用熱阻器（thermistor）與一金屬桿相聯，後者長約2~5公尺，可插入地下土壤或小鑽孔中，也可以用較長電線接聯使之能吊入鑽井中，但須與地下物質有良好的接觸。約經半小時左右，溫度就可穩定不受地面氣候的影響。熱阻器須能測攝氏零度至七十度之間的溫度，其精密度須達0.01度。
二、自然放射能探測
自然能放射主以測定自然界中之伽瑪線，經測定地表伽瑪線分佈狀況，則可推定地層下斷層破碎帶及裂隙的存在位置。
三、電阻探測
電阻探測系由地表發射出電流，由電位計中得到不同比電阻，再經由運算處理可獲至地層高精度電性構造，地下水含水多寡等資料。此法為測定岩石導電性之倒數。對一物質施以一定的電壓，則在該物體內有電流通行，但電流量之大小是和該物質的電阻成反比例。由此法可探測地下岩石之導電率或電阻率之變化。
四、電磁探測
電磁探測全名為可控音頻大地電磁法（Controlled Source
Audio-frequency Magnetotelluric, 簡稱CSAMT），主要利用不同頻率之電磁波送入地表下，藉由地表下所反應之比電阻，解析出地表下深層之地下電性構造，進而研判出溫泉井相關資料。
五、重力探測
重力探測係重力儀等方式量測地下岩層，因側向密度變化造成地表各觀測點之引力不同，將各測點觀測值經偏移、緯度、自由空間及地形修正後，便可推定地下岩層密度、厚度及構造。依牛頓萬有引力定律，宇宙間一切物體，彼此互有引力，其大小與質量成正比，和距離成反比。在地面物體的重量即表示其所受地心牽引力的大小。也由於地心引力和距離的顯響，在地面以上自由降落的物體會有加速度的現象。這地球重力的加速度是等於作用於該物體的地心引力減去在該地點地球旋轉之離心力。在物理學上，常用g表示。上述地心引力或重力是以海平面計算，在地面上各處高低不一，即到達地心之距離有不同，因此各地點的重力數值也會因高度不同而生差別。此外在測點周圍之地形狀態也會影響到重力的測量，例如位在谷地或山坡的測點，就會因受鄰近高地的牽引而不同。但在同緯度地區作重力測定時，除去這些高度或地形的影響之外（或經校正之後），在不同地點仍然會發現有差別的存在，這種差別則歸因於地下的岩石種類不同。不同岩石具有不同的密度，雖有相同的體積卻有不同的質量。因此在各地方所測之重力值，經過地形與高度等因素校正之後，若和由計算所得或理論之標準重力值仍有差異時就稱重力異常的現象。這也是重力值的橫向變異的現象。在甲、乙兩地測量重力，若甲地之重力比乙地為大，也就是表示在甲地的岩石平均密度大於乙地的平均密度。在這兩地的岩石孔隙率可能也就不同。
六、震測
震測法係由炸藥等方式產生震波，波沿地表傳遞或經地下地層界面反射、折射，再經由震測儀獲得信號解析後，便可得到地質構造等資訊。
※基本原理
◎地震波（彈性波）
在不同岩石中的進行速度各不相同，即波速會因岩石的密度、硬度、彈性等物理性質的不同而改變。
◎當彈性波傳達到彈性速度
不同的岩層的界面時，會像音波或光波一般發生反射和折射的現象。
◎震波
在岩性均同的岩層內行進時，反射波回返地面的時間是和所經路程的長短成正比。在野外做震波探勘是用人工方法在地下製造震波，過去以埋藏在鑽孔中的炸藥引爆以產生震源。近來為避免炸藥的危險，開始使用其他方法，如錘擊、混合氣體爆裂、壓縮空氣之膨脹及振盪源等方法。