玉川温泉のシンボルとも言えるのが、轟音とともに湯煙を噴き上げる玉川温泉大噴源泉（おおぶけ）です。単一の湧出口からの湧出量は毎分約9,000リットルと日本一を誇り、湧出温度は約98度にも達します。この湯の最大の特徴は、遊離塩酸を主成分とする強酸性泉pH1.2という極めて特異な水質にあります。
酸性度pH1.2とは、レモン汁（pH2前後）や胃液をしのぐ強烈さであり、鉄のクギを浸けておけば数日で溶け出してしまうほどの化学的性質を持ちます。この圧倒的な殺菌力と生体刺激が、皮膚病をはじめとする様々な不調に対する自然治癒力を引き出すと考えられてきました。
大浴場には「源泉100%」の浴槽だけでなく、体を徐々に慣らすための「源泉50%」浴槽、蒸気湯、打たせ湯、箱蒸し風呂、頭浸浴など、身体への負荷をコントロールするための多様な湯舟が整然と並んでいます。初日はいきなり100%浴槽に入らず、50%浴槽で数分浸かることから始めるのが現地で指導される鉄則です。
