در این مطالعه تغییرات زمانی و مکانی خصوصیات فیزیکوشیمیایی و ایزوتوپی چشمه های آبگرم سمنان به همراه ۵ چشمه آب سرد مجاور آنها به منظور شناسایی منشا و فرایندهای هیدروژئوشیمیایی موثر بر آنها مورد بررسی قرار گرفتند. همچنین به جهت بررسی تاثیر احتمالی رودخانه آبگرم بر کیفیت آب دشت سمنان، از نتایج آنالیزهای یون های اصلی و ایزوتوپی در ۳۵ حلقه چاه و قنات استفاده شده است. به این منظور از روش های معمول آماری، ترسیم نمودار، بررسی نسبت های یونی، آنالیز آماری چند متغیره، محاسبه اندیس اشباع، مدل سازی و شاخص های کیفی استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که چشمه های آبگرم اگر چه دما و شوری های متفاوت نشان می دهند اما منشا یکسانی دارند و این اختلاف به علت دبی، مسیر حرکت و مکانیسم سرد شدن متفاوت چشمه ها به صورت رسانش می باشد. ترکیب شیمیایی چشمه ها به وسیله انحلال کانی های سولفاته، دولومیت، هالیت، رسوب کلسیت و احیای باکتریایی سولفات کنترل می شود. تغییرات زمانی اندک یون های اصلی و فرعی در واقع نشان دهنده حرکت در عمق با زمان ماندگاری طولانی می باشد. تغییرات فصلی مختصر در غلظت یون های اصلی و کمیاب نیز به علت تغییرات فصلی pH ، دما و رقیق شدگی در اثر نفوذ آب های سرد سطحی با مقادیر کمتر کلر در ماه های پرباران می باشد. درجه حرارت مخزن بر اساس ژئوترمومتر K-Mg ، کلسدوئن، کوارتز و روش های تعادل شیمیایی در حدود ۶۰ تا ۸۰ درجه سانتی گراد تخمین زده شده است. از نظر هیدروژئولوژیکی، مدل مفهومی و حوضه آبریز چشمه ها مشخص شد. جهت جریان آب زیرزمینی از سازند دولومیتی لار در کوه چناران به سمت ناودیس مجاور و در شرایط محصور رخ می دهد و در اثر عملکرد گسل معکوس به سطح زمین راه می یابد. با کمک مدل معکوس مقدار انحلال کانی های احتمالی در این مسیر تخمین زده شد. با استفاده از تحلیل خوشه ای سلسله مراتبی (HCA) نمونه های آب دشت سمنان در سه گروه بیکربناته، سولفاته و کلروره تقسیم بندی شدند. بررسی موقعیت مکانی نمونه ها نشان می دهد که نمونه های متعلق به هر گروه در محدوده ای مشخص واقع شده اند که نشان دهنده فرایندهای اثرگذار مشابه بر کیفیت آب در هر گروه می باشند. با بررسی های انجام شده، نفوذ آب شور رودخانه آبگرم، انحلال نمک ها و تبادل کاتیونی در افزایش شوری آب زیرزمینی در دشت سمنان موثرند.