溫泉依溫度之高低不同可分為三類：高於75℃者為高溫溫泉，介於40℃至75℃者為中溫溫泉（台灣溫泉大多屬此類），低於40℃者為低溫溫泉。而按熱水的酸鹼性不同還可分為三類，酸鹼值低於6者為酸性溫泉，例如大屯火山群及龜山島所分佈的溫泉；氫離子濃度大於8者為鹼性溫泉；酸鹼值在6與8之間者為中性溫泉，台灣溫泉極大多數即屬中性溫泉。這數種分類法都只是概括性地分別台灣溫泉的種類，以下我們就從三方面來談台灣溫泉的種類。
依化學成分分類
溫泉水中常見的陰離子為氯離子、碳酸氫離子及硫酸根離子，根據其相對含量可將台灣溫泉分為三類，即以氯離子為主的氯化物泉，以碳酸根離子為主的碳酸氫鹽泉，以及以硫酸根離子為主的硫酸鹽泉。事實上，溫泉水中所含陰離子常不止一種，假如有二種主要陰離子等量存在，則成合型溫泉，如硫酸鹽氯化物泉與氯化物碳酸鹽泉等皆是。
大屯火山群溫泉依其化學成份可分為三種：
第一種為酸性硫酸鹽氯化物泉，是由地底深部酸性硫酸鹽氯化物熱水參雜少量地表水而成，當熱水接近地表時，水中部分硫化氫氧化成硫酸，提高了熱水中硫酸根離子及氯離子的比率。
第二種為低濃度酸性硫酸鹽泉，主要由蒸汽冷凝而成，因蒸汽中所含氯離子很少。
第三種為低溫低濃度中性碳酸氫鈣泉，可能為地下水間接加熱而成，較為少見。變質岩區溫泉以碳酸氫鈉泉為主，酸鹼值在6與10之間，所含氯離子很少，與火山區及沉積岩區溫泉之氯離子含量差別很大，主要是因為變質岩區較火山區和沉積岩區缺乏氯化物來源的供應。
沉積岩區溫泉計有氯化物碳酸氫鹽泉、碳酸氫鈉泉與氯化鈉泉三種。前二種所佔比例較大，可能是因為地底深處變質岩內熱水上升，進入沉積岩層與氯化物水混合而成，礁溪及員山溫泉即屬此例。
依地質分類
變質岩區為構成台灣島弧之核心部分，位於第三紀造山運動與火山地震帶上，岩石比較破碎，地質構造也較複雜，但卻是提供地下深水循環之有利條件。同時因位於火山地震帶，火山活動及侵入岩體可能是形成溫泉之主要熱源之一。台灣溫泉大多分佈在此岩區內，計有六十六處溫泉，約占全省溫泉的四分之三。變質岩區溫泉主要為中性至弱鹼性，無腐蝕性，較適合開發利用。
新第三紀沉積岩層溫泉的分佈較為零星，總共有十二處，大多位在主要構造線附近，其中並有一處較重要的溫泉群集在觸口斷層附近，包括中崙、關子嶺及六重溪等溫泉。此岩區溫泉亦呈中性至弱鹼性，無腐蝕性，適合開發利用。
火成岩區共有六處溫泉，包括大屯火山群六處、龜山島及綠島等兩處。大屯火山群及龜山島的溫泉則代表島弧岩漿活動之現象。
依熱源分類
台灣溫泉成因按其熱源種類，可分成火山性熱源溫泉與非火山性熱源溫泉兩大類， 火山性熱源溫泉 尚可分為因侵入岩漿活動經岩層的熱傳導為熱源者，與岩漿活動殘留熱液為熱源者兩種。非火山性熱源溫泉則可分為四種，第一種為以地殼正常地溫梯度之增高率為熱源的溫泉，第二種為以地殼運動所產生之摩擦熱為熱源的溫泉，第三種為以增層中化學成分相互作用所反應熱為熱源的溫泉，第四種為以放射性物質之放射熱為熱源的溫泉。
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