Terbentuknya air mineral alami diawali dengan masuknya presipitasi (hujan dan salju) ke dalam air tanah. Air ini kemudian disaring melalui lapisan batuan seperti batu pasir, konglomerat, dan batu kapur dengan celah-yang berkembang dengan baik, mengalami reaksi kimia lambat jauh di bawah tanah yang dapat berlangsung dari beberapa dekade hingga ratusan atau bahkan puluhan ribu tahun.
Mineralisasi terutama meliputi pelarutan, pergantian kation yang teradsorpsi, reaksi redoks, penguapan dan konsentrasi, serta pencampuran.
Air yang mengalir melalui lapisan batuan tertentu, seperti batu kapur dan dolomit, melarutkan mineral sehingga membentuk air mineral yang kaya akan kalsium dan magnesium. Batuan vulkanik, seperti granit, kaya akan asam metasilikat. Lapisan batuan kedap air di atas akuifer, seperti serpih dan batulempung, memberikan perlindungan.
Air mineral disimpan di akuifer bawah tanah dan secara alami muncul melalui zona patahan geologi untuk membentuk mata air artesis, atau diambil melalui pengeboran buatan. Mengambil contoh Air Mineral Alami Jinjiang di Kota Manjiang, Kabupaten Fusong, Provinsi Jilin, air ini terletak di patahan geser -tekanan kompresi-barat laut. Selama aliran air tanah di sepanjang patahan, ia melarutkan dan memperkaya komponen mineral terlarut seperti SiO₂ pada batuan di sekitarnya sehingga membentuk air mineral jenis asam metasilikat.
