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湧泉是大屯火山的一大特色，最為人所知的是自來水處第一至第三湧泉等水源，其他包括經濟部中央地質調查所 (1990) 發現在至善路中央橋之北側路邊有一大湧泉，整年流水不斷。大屯山西南區亦有類似以高程為水循環區分的現象，在 240 公尺以下逐漸出現湧泉，並成為多條常流河的源頭 ( 吳素蓮，1994) ，以雨水的 30% 約估大屯山西南坡各集水區的地下水補注量為 3.41mm/day 。
湧泉的出現應在不同時代火山噴發物的交界面及其基盤的凹地末端部，因此湧泉的分佈和其湧出量反應，可提供火山體內部地下水的流動狀況，成為區域水文循環、補注及流出的指標。在大屯火山區，湧泉出現位置均在透水性差的沉積岩 ( 中新世岩層 ) 露頭的上游側 ( 北方 ) ，為火山體內的地下水流出地面，以嶺線為分水嶺時可分為上游及中游等四個地形區，但地下水區應只有一個，可以等高線高度劃分地下水補注分區 ( 吳素蓮，1994 ；楊萬全，1999) ，同時亦影響溫泉地下水補給量的多寡：
| (1)山頂補注區 | 約為山頂至 800 公尺，地形傾斜度急植被少，由安山熔岩覆蓋，雨水由地表入滲，屬無地下水區。 |
| (2)山腰補注區 | 約 800 公尺至 240-250 公尺，地形傾斜度緩，有樹林，地質屬火山碎屑、安山岩玄武岩覆蓋，雨水由地面或谷底入滲，屬地下水貧水區。 |
| (3)山麓湧泉區 | 約在 250 公尺以下，地形相對平緩，屬地下水豐水區，遇地表裂隙時水流湧出成湧泉，其他未湧出之地下水繼續往下游，補注溪流或至臺北盆地地下水層。 |