Los manantiales suelen presentarse en la ladera de colinas, en el fondo de valles u otras depresiones. También pueden abrirse paso bajo el fondo del mar. Son resultado de varios elementos, a menudo diferentes entre sí, pero generalmente se forman cuando un acuífero se llena tanto de agua hasta el punto en que esta busca una salida; cuando la encuentra y fluye de forma horizontal, ejerce mucha presión, por lo que se desborda hacia y sobre la superficie terrestre. Un acuífero es toda formación bajo la superficie que, gracias a sus poros y grietas, favorece el flujo y almacenamiento de las aguas subterráneas. La formación de manantiales es más factible cuando la piedra es caliza o de dolomita, ya que se fragmentan con mayor facilidad. El agua de lluvia se encarga de recargar el acuífero, y según la cantidad de precipitaciones y las características de la piedra o del terreno, el manantial puede desaparecer o no. Algunos manantiales fluyen únicamente tras un lapso de lluvias continuas y abundantes, por lo que su tamaño y duración son pequeños. Otros mantienen un flujo constante de agua, crecen y al cabo del tiempo liberan al suelo millones de litros de agua al día. Muchos manantiales contienen cantidades significativas de minerales que obtienen de las rocas subterráneas a través de las que se mueven a su paso por el subsuelo. Son más conocidos los que tienen sales de sodio y dióxido de carbono, que otorgan al agua un sabor característico. Otros, por su concentración de hierro o ciertos metales, muestran un color ligeramente rojo o marrón, así que el agua de un manantial no siempre es transparente. El color varía desde el intenso azul hasta el amarillo.

Se distinguen 2 tipos básicos de manantiales:

• Perennes. El flujo del manantial es continuo durante todo el año.
• Estacionales. El agua se seca en algunas temporadas, normalmente durante las épocas de sequía o cuando se presenta escasez de precipitaciones.

Según el volumen de agua que descargan, los expertos reconocen otros tipos de manantiales:

• Primera magnitud. Al menos 2,800 litros por segundo (l/s). Son los mayores.
• Segunda magnitud. De 280 a 2,800 l/s.
• Tercera magnitud. De 28 a 280 l/s.
• Cuarta magnitud. De 6.3 a 28 l/s.
• Quinta magnitud. De 0.63 a 6.3 l/s.
• Sexta magnitud. De 63 a 630 ml/s.
• Séptima magnitud. De 8 a 63 ml/s.
• Octava magnitud. Menos de 8 ml/s.
• Magnitud cero.

No fluyen; generalmente es un sitio de flujo histórico. También hay manantiales de filtración, cuya agua se filtra a través del suelo permeable y su tamaño es muy pequeño; de fractura, que fluyen a través de fisuras o fallas de la tierra; y tubulares, en los que el agua fluye desde cavernas subterráneas.

Entre los manantiales se encuentran las aguas termales, cuya principal diferencia es que sus aguas están más calientes de lo normal.

Entre los manantiales se encuentran las fuentes o aguas termales, cuya principal diferencia con los manantiales ordinarios es que sus aguas están más calientes de lo normal y tienen una temperatura más elevada que la del aire que los rodea. Esto es resultado del paso del agua a profundidades donde las rocas se calientan debido a las condiciones más calientes que hay a mayor profundad bajo el subsuelo.

El agua se calienta por convección, y al salir a la superficie, lo hace a temperaturas que llegan a alcanzar los 50 ºC. Los géiseres son fuentes termales que descargan intermitente y periódicamente agua de forma violenta, acompañada de vapor. Son muy poco comunes en la Tierra; algunos de los más conocidos se encuentran en Islandia y en el Parque Nacional de Yellowstone.

Los manantiales no son los cuerpos de agua más ricos en biodiversidad; con frecuencia las aguas de los del tipo perenne son hogar de unas cuantas especies de peces de agua dulce, incluidas truchas. Algunos anfibios y reptiles pasan mucho tiempo en ellos, y mamíferos y aves pueden llegar para beber, refrescarse o buscar alimento. Los insectos son mucho más comunes en sus alrededores; la libélula Somatochlora hineana es una especie que depende del flujo de manantiales de una pequeña región de Estados Unidos. Los manantiales de mayor tamaño pueden soportar una diversidad más amplia de formas de vida.

Por ejemplo, el manantial del Bennett Spring State Park, Estados Unidos, es lugar conocido por sus truchas arcoíris (Oncorhynchus mykiss) y truchas comunes (Salmo trutta). Otros, debido a la concentración de dióxido de carbono o minerales en sus aguas, no pueden soportar vida de peces u otros animales, pero sí pueden albergar bacterias y otros microorganismos. En cuanto a la vegetación, pueden estar rodeados de casi cualquier tipo, incluidos bosques y pastizales, ya que no son exclusivos de un bioma o ecosistema.

Hoy casi todo cuerpo de agua está amenazado por la contaminación, y, en general, los manantiales no son la excepción. Esto es negativo, ya que son un recurso de agua importante para pequeñas poblaciones humanas y de animales. Además, muchos son un suministro constante de ríos y humedales.

En los últimos años, las actividades recreativas como la pesca, el senderismo y los campamentos, que han florecido en manantiales y sus alrededores, representan cierto riesgo en vista de los desechos que pueden llegar a las aguas, afectando no solo la calidad de estas sino también la belleza del paisaje natural. Otro peligro es el bombeo del agua, que puede afectar la cantidad del líquido de un manantial.

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