上升泉的形成需要滿足以下三個條件：
地層條件：地層包括成層的岩石、土層以及土層中夾有的砂礫石層。在這些地層中，有裂隙的岩層和有孔隙的砂礫石層，其裂隙和孔隙中充水的稱為「含水層」。含水層是泉水形成的首要條件，因為它提供了地下水流動的空間。
地質構造條件：地質構造條件涉及到地震或岩漿活動引起的地殼變動，如造山運動。這些活動會導致沉積岩層斷裂錯位或產生褶曲。含水層與隔水層在縱向剖面上相牴觸，或者含水層與不透水的岩漿岩體相牴觸，從而阻斷了地下水的去路，迫使地下水溢出地表。
地形條件：泉或泉群的上游應有足夠的補給面積，各含水層能夠接受大氣降水的充分補給。此外，地下水在水頭壓力的作用下，由地下湧出地表形成上升泉。這種泉水具有一定的壓力，但要注意區分於堤泉。
上升泉的形成原理類似於倒虹吸管或聯通器的原理，即從高的一端注入水，低的一端就會往上冒水。由於重力作用和水路壓力傳導的阻力，泉口噴涌的水位可能永遠達不到高端水位，但理論上上升泉不會幹涸。濟南市內趵突泉等四大泉群、濟南東郊白泉泉群、章丘百脈泉群都是上升泉的例子。濟南南部山區大部分泉都是上升泉，如歷城柳埠的突泉、四季村賓館附近的湧泉等。