Les eaux thermales et les eaux minérales sont caractérisées, respectivement, par des températures élevées et par des teneurs importantes en minéraux dissous.
Les eaux thermales sont des eaux qui ont naturellement une température de plus de 20°C. Elles peuvent être utilisées pour des traitements et des activités de loisir dans des bains thermaux (spas) mais aussi, lorsqu’elles atteignent des températures de plus de 40°C à 50°C, pour du chauffage voir, à plus haute température, pour de la production d'électricité (énergie géothermique). Les eaux minérales disposent généralement d’une plus grande teneur en sels minéraux; elles sont couramment définies comme étant des eaux dont le contenu en solides dissous excède 1 gramme par litre (même si en France les eaux moins minéralisées peuvent aussi être étiquetées «eaux minérales»). Les eaux minérales sont aussi utilisées dans les spas ou dans l'industrie des boissons.

Il n’existe pas dans le bassin molassique et le bassin du Pô de systèmes thermaux de haute enthalpie. Par conséquent, l’eau thermale n’est produite qu’à grandes profondeurs, mais peut parfois atteindre les unités géologiques moins profondes et la surface par le biais de failles et de fractures. En effet, les réseaux de failles et de fractures qui affectent parfois les couches profondes du sous-sol fournissent les voies de migration principales des eaux thermales et minérales. En général, l'exploitation réussie de l'eau thermale passe par l’identification préalable des principales zones fracturées et l’implantation de captages en leurs seings.

Conformément aux objectifs de GeoMol, les étendues, profondeurs et épaisseurs des réservoirs d'eau thermale (aquifères) seront cartographiés, et les températures des couches géologiques à différentes profondeurs seront données. Un modèle en 3 dimensions de la distribution de la température et des principaux réseaux de fractures (notamment dans les zones pilotes) aidera les exploitants et les autorités à bien connaître les caractéristiques du sous-sol afin d’éviter les interférences mutuelles ou la surexploitation. Les données disponibles sur la perméabilité et la porosité des roches réservoirs seront compilées, valorisées dans des cartes et modèles géologiques et diffusées sur internet.