El agua que fluye de las fuentes hidrotermales del fondo océanico consiste sobre todo en agua de mar conducida dentro del sistema hidrotérmico cerca un volcán a través de fallas y de sedimentos porosos ó estratos volcánicos, más un poco de agua magmática lanzada por la ascensión del magma. El agua emerge de una fuente hidrotermal a temperaturas que se extienden hasta los 400 °C, comparado con los 2 °C del agua oceánica circundante. La alta presión a estas profundidades amplía perceptiblemente la distancia en la cual el agua sigue siendo líquida, evitando así que esta hierva. El agua a una profundidad de 3.000 m y una temperatura de 407 °C es supercrítica. Sin embargo el aumento en salinidad empuja el agua a su punto crítico. Algunas fuentes hidrotermales forman chimeneas casi cilíndricas. Éstos se forman de los minerales que están disueltos en el fluido que emite.