제주 바닷가에서 만나는 용천수는 바닷물이 아니라 땅속을 흐르던 지하수가 지표로 나온 물이다. 빗물이 땅속으로 스며든 뒤 지층과 암석의 틈을 따라 흐르다가 지표와 만나는 곳에서 솟아난다.

제주특별자치도 수자원본부의 ‘용천수’ 및 ‘수리지질학적 특성’ 설명에 따르면, 제주에는 용암과 화산쇄설물이 여러 겹 쌓여 있다. 용암이 식고 다시 덮이는 과정에서 물이 잘 통하는 층과 통과하기 어려운 층이 생기고, 이 지층들이 지하수의 흐름을 바꾼다.

지하수는 지형의 경사를 따라 낮은 곳으로 움직인다. 해안가처럼 지표의 높이가 낮아지는 곳이나 지층의 경계가 드러난 곳, 용암의 균열과 파쇄대가 지표와 연결된 곳에서는 물이 땅 위로 나올 수 있다. 제주 용천수는 용암류 경계형, 절리형, 사력층형 등 용출 지점의 지질 구조에 따라 나뉜다.

따라서 해안 가까이에서 샘물이 솟는 것은 빗물이 만든 지하 물길이 낮은 지형과 지질 구조를 만나 밖으로 드러나는 현상이다. 용천수는 해안뿐 아니라 중산간과 산악 지역에도 분포한다.

제주특별자치도는 용천수가 상수도 보급이 본격화되기 전 식수와 생활용수, 농업용수로 쓰였고, 용천수가 모인 해안가를 중심으로 마을이 형성됐다고 설명한다.