鳴子ホテルの源泉は自噴泉、敷地内の地中に掘った3本の源泉から、自然の強い圧力で地上に上ってきます。そのままでは噴水のように吹き上がってしまいますので、穴に管を通してバルブの開け閉めで調整し、必要な量だけを使います。地上に出てきたこの源泉の温度は百度以上、贅沢なことにこのままでは熱すぎては入れないので、一度タンクに溜めて外気にさらし80度まで冷やし、湯船に導きます。最終的なお湯の温度は42度前後で、5人の湯守が24時間管理しています。
鳴子ホテルでは、源泉から噴射する蒸気の熱を、熱交換暖房システムを使って、客室をはじめとした館内の暖房と給湯に利用しています。平成12年2月、環境問題の専門家で、ドイツ環境自然連盟のエアハルト・シュルツ氏が鳴子を訪れた際に、当ホテルの源泉や館内の温泉熱活用を視察し、「電気や石油に頼らないエコエネルギー利用の好例だ、地球は生きている！！」と絶賛されていました。