Είναι γνωστό ότι η συντριπτική πλειοψηφία των ηφαιστείων απαντά σε περιοχές ορίων των μεγάλων λιθοσφαιρικών πλακών, που συγκροτούν τη γήινη λιθόφαιρα. Στον ευρύτερο Ελληνικό χώρο παρατηρείται η σύγκλιση των δύο λιθοσφαιρικών πλακών , της Αφρικανικής η οποία κινείται και υποβυθίζεται κάτω από την Ευρωπαϊκή. Η υποβυθιζόμενη Αφρικανική λιθοσφαιρική πλάκα εισέρχεται σε χώρους υψηλών θερμοκρασιών, γεγονός το οποίο προκαλεί τη τήξη της. Το τήγμα αυτό, λυωμένο υλικό, ανέρχεται στην επιφάνεια δια μέσω ρηγμάτων διαπερνώντας την Ευρωπαϊκή πλάκα, η οποία υπέρκειται σχηματίζοντας το  λεγόμενο ηφαιστειακό τόξο του ΑΙΓΑIΟΥ (Μήλος, Σαντορίνη κλπ.). Στην κατηγορία αυτή ανήκουν και τα ηφαίστεια που δημιούργησαν τα ηφαιστειακά πετρώματα της Λέσβου ηλικίας 20 εκατομμυρίων ετών. Γενικώς η Λέσβος  κυριαρχείται από ηφαιστειακά πετρώματα του Μειόκαινου μεγάλου πάχους πάνω από ένα υπόστρωμα Μεταμορφωμένων πετρωμάτων του Παλαιοζωικού. Εκτός από τα ηφαιστειακά πετρώματα στην περιοχή Λισβορίου απαντούν λιμναία και ηπειρωτικά ιζήματα.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                

Λόγω  της  αυξημένης γεωθερμικής βαθμίδας της Λέσβου έχουν διεξαχθεί διάφορες γεωθερμικές έρευνες  από το 1960. Το μοναδικό αυτό γεωλογικό περιβάλλον συνέβαλε στον σχηματισμό 6 κύριων θερμοπηγών (ΑΡΓΕΝΝΟΥ, ΕΦΤΑΛΟΥΣ, ΠΟΛΙΧΝΙΤΟΥ, ΛΙΣΒΟΡΙΟΥ, ΘΕΡΜΩΝ ΓΕΡΑΣ, ΛΟΥΤΡΩΝ ΘΕΡΜΗΣ) ως αποτέλεσμα της μεταηφαιστειακής δραστηριότητας.

Οι θερμοπηγές Λισβορίου εμφανίζονται στη περιοχή Καμάρας Λισβορίου μέσα σε ηφαιστειακά πετρώματα (δακίτες), τα οποία λόγω της δράσης των θερμών νερών  εξαλλοιώνονται και παρουσιάζουν κόκκινο και κιτρινωπό χρώμα που οφείλεται στην  απόθεση οξειδίων του σιδήρου, όπως αιματίτης και λειμωνίτης.  Όλες οι θερμοπηγές είναι χλωριονατριούχες και η θερμοκρασία τους κυμαίνεται μεταξύ 62 και 87 βαθμών C.  Σε σύγκριση με το νερό της θάλασσας, το χλωριούχο νάτριο των θερμοπηγών είναι τρεις φορές λιγότερο. Πιστεύεται όμως ότι υπάρχει κάποια ανάμειξη του νερού των θερμοπηγών με το θαλάσσιο νερό σε ποσοστό 30% περίπου. Όλες  οι θερμοπηγές  της Λέσβου  προέρχονται από μετεωρικά νερά (νερά της βροχής) που έχουν κατεισδύσει σε μεγάλο βάθος. Τα νερά αυτά θερμαίνονται επαγωγικά λόγω της γεωθερμικής βαθμίδας ή και των τηγμάτων που λειτουργούν ως θερμαντικές μηχανές, στη συνέχεια ανεβαίνουν με τη βοήθεια της ατμιδικής ενέργειας στην επιφάνεια της  γης. Στην ευρύτερη περιοχή των θερμοπηγών Πολυχνίτου και Λισβορίου έχει εντοπισθεί γεωθερμικό πεδίο χαμηλής ενθαλπίας, αλλά σε καμία  περίπτωση δεν πρέπει να διαταραχθεί η θερμοκρασία και η παροχή των πηγών λόγω διερεύνησης αυτού με γεωτρήσεις. Οι θερμοπηγές Πολιχνίτου λειτούργησαν κατά περιόδους λόγω των ιαματικών ιδιοτήτων τους. Ο Γάλλος γεωλόγος De Launay, το 1887 και 1894 επισκέφθηκε τις θερμοπηγές Πολιχνίτου και γράφει: “Στο γκρίζο φως του δειλινού βλέπουμε μεγάλες άσπρες στήλες από καπνό, που σημαδεύουν τις θέσεις των θερμών πηγών που είναι πολλές και πολύ θερμές”. Στην Ευρώπη θα είχαν αξιοποιηθεί πλήρως, αλλά στην Ελλάδα υπάρχουν οι παλιές εγκαταστάσεις  με μερικές βελτιώσεις. Πέρασαν 136 χρόνια από τότε και κατόπιν προκήρυξης διαγωνισμού του Δήμου Δυτικής Λέσβου,  ανακοινώθηκε ότι οι θερμοπηγές παραχωρήθηκαν σε ιδιωτική Εταιρία του Εσωτερικού του κυρίου Κούσκου για αναπτυξιακή επένδυση. Ο κ. Κούσκος  προχώρησε άμεσα σε εκσυγχρονισμό και λειτουργία των θερμοπηγών.

Προκειμένου να αξιολογηθεί η ποιότητα των θερμών νερών σε συνδυασμό με τις θεραπευτικές ιδιότητες πραγματοποιήθηκε δειγματοληψία αυτών από τις θερμοπηγές ΠΟΛΙΧΝΙΤΟΥ ΚΑΙ ΛΙΣΒΟΡΙΟΥ. Τα δείγματα εστάλησαν για χημικές αναλύσεις ιχνοστοιχείων στα αναλυτικά εργαστήρια ACME του Καναδά και αναλύθηκαν με σύγχρονες αναλυτικές μεθόδους για 29 χημικές παραμέτρους (είναι διαθέσιμη η δημοσίευση A.KELEPERTZIKAI E.TZIRITI με τίτλο «Τrace and ultra-trace hydrogeochemistry of Lesvos thermal springs»). Πρόκειται για  όξινα γεωθερμικά ρευστά με pH 6.2 και θερμοκρασία 70βαθμούς κελσίου  για τις  θερμοπηγές ΛΙΣΒΟΡΙΟΥ και 6.4 και 87 για τις  θερμοπηγές ΠΟΛΙΧΝΙΤΟΥ. Ο  κύριος παράγοντας ο οποίος ελέγχει την υδρογεωχημεία φαίνεται να είναι το γεωλογικό υπόβαθρο το οποίο περιλαμβάνει ηφαιστειακά πετρώματα αποτελούμενα από αργιλοπυριτικά ορυκτά. Από τις υπόλοιπες  27 παραμέτρους, 12 δεν ανιχνεύθηκαν, 12 ανιχνεύθηκαν σε πολύ χαμηλές περιεκτικότητες  μικρογραμμαρίων ανά λίτρο και 3 από τις  σπάνιες γαίες (νεοδύμιο, λανθάνιο και σέριο) παρουσιάζουν αυξημένες συγκεντρώσεις νανογραμμαρίων ανά λίτρο λόγω των όξινων τοπικών χημικών ιδιοτήτων. Παρόμοια χημικά χαρακτηριστικά παρουσιάζουν και οι θερμοπηγές ΛΙΣΒΟΡΙΟΥ. Με βάση τα κύρια στοιχεία ασβέστιο, νάτριο, μαγνήσιο, κάλιο, χλώριο, θειικά, δισανθρακικά  και τα ιχνοστοιχεία -νανοστοιχεία τα ιαματικά λουτρά ΠΟΛΙΧΝΙΤΟΥ και ΛΙΣΒΟΡΙΟΥ θεωρούνται κατάλληλα για θεραπευτικούς σκοπούς.

Τελευταία οι θερμοπηγές Λισβορίου παραχωρήθηκαν από το  Δήμο Μυτιλήνης στο Δήμο Δυτικής  Λέσβου. Αναμένεται η προκήρυξη  Διεθνούς Διαγωνισμού για την παραχώρηση σε ξένη εταιρεία η οποία θα προβεί σε αξιοποίησή τους για θερμαλισμό Υγείας, όπου νέα αγορά ασφαλισμένων από το εσωτερικό και εξωτερικό θα μπορούν για θεραπευτικούς ή και προληπτικούς λόγους υγείας να επισκέπτονται τις ιαματικές πηγές Λισβορίου ενισχύοντας  το ΤΟΥΡΙΣΤΙΚΌ ΠΡΟΙΌΝ ΤΗΣ ΠΕΡΙΟΧΗΣ