Тымлатские источники являются самыми северными на полуострове Камчатка. Расположены на реке Соляваям, входящей в систему реки Тымлат, в 40 км от одноимённого селения и в 15 км к востоку от водораздельной линии Срединного хребта. Их появление вызвано разломом земной коры меридионального направления, проходящим через древние вулканогенные горные породы.

Вдоль этого разлома на протяжении 500 м выбиваются горячие и холодные минеральные воды и выделяются газы.

Термальная площадка источников расположена в месте впадения бокового притока в реку Соляваям. Дно бокового притока расположено на 10-12 м выше, вследствие чего термальная площадка находится в двух уровнях.