Στις θερμές πηγές του Πολιχνίτου η θερμοκρασία του νερού φτάνει 87,6οC και πρόκειται για τις θερμότερες πηγές της Ευρώπης. Το ζεστό νερό που κυκλοφορεί κάτω από την επιφάνεια της γης πλησιάζει του 400οC. Οι θερμές πηγές Πολιχνίτου αναβλύζουν μέσα από ιγνιμβρίτες, τα νεότερα ηφαιστειακά πετρώματα της Λέσβου.

Όλες οι θερμοπηγές Πολιχνίτου είναι χλωριονατριούχες. Σε σχέση με το νερό της θάλασσας το χλωριούχο νάτριο των θερμοπηγών είναι τρεις φορές λιγότερο. Πιστεύεται όμως ότι υπάρχει κάποια ανάμιξη του νερού των θερμοπηγών με το θαλάσσιο νερό έως 30% περίπου.

Τα γειτονικά πετρώματα μέσα στα οποία αναβλύζουν οι πηγές εμφανίζονται με χρώμα κιτρινωπό και κόκκινο, που οφείλεται στην καθίζηση οξειδίων του σιδήρου, όπως λειμωνίτης και αιματίτης.

The Polichnitos hot springs reach a temperature of 87,6^οC, making it the warmest natural spring in Europe. The hot water circulating underground approaches 400^οC. These springs gush up through ignimbrites which are the most recent volcanic rocks on Lesvos.

The hot springs of Polichnitos are rich in sodium chloride. In comparison with seawater however, the springs contain 3 times less sodium chloride. It is believed there is some seawater intrusion into the springs, approximately 30%.

The rocks where the hot springs well up feature shades of red and yellow due to deposits of iron oxide such as limonite and hematite.