U Lukovskoj Banji postoji 37 poznatih izvora termomineralne  vode, temperature od 28 do 69⁰C. Termalna voda koja se koristi u medicinskim centrima oba hotela i bazenima, pripada kategoriji natrijum, kalcijum, magnezijum hidrokarbonatnih i slabo sulfidnih hipertermi.

Po mišljenju Instituta, lekovite termalne vode Lukovske Banje pripadaju veoma kvalitetnim mineralnim vodama, posmatrano sa balneoterapijskog aspekta, zahvaljujući povoljnom anjonsko-katjonskom sastavu, temperaturi i prisustvu rastvorenog vodonik-sulfida. Voda je dobro mineralizovana, ima preko 1 gr/l rastvorenih čvrstih sastojaka, izvanrednu hipertermalnost, koja omogućava rashlađivanje do određenih željenih temperatura za primenu, zavisno od indikacija za upotrebu, ima značajne količine dominantnih jona natrijuma, magnezijuma, kalcijuma, hidrokarbonata i rastvoren vodonik-sulfid koji se dobro resorbuje preko kože kupanjem i ispoljava lekovito dejstvo, naročito kod reumatskih i kožnih oboljenja.

U lečenju se koristi i lekovito blato napravljeno u kombinaciji sa termalnom vodom. Zemlja visoke mineralne vrednosti se usitnjava, seje i meša sa lekovitom vodom, a blato se zatim koristi za indirektne aplikacije. Mineralno blato ima izražena terapeutska dejstva i blagotvorno deluje na brojna oboljenja.