Die intensiven Farben der Quellen Yellowstone’s zeugen vom Leben thermophiler Bakterien sowie von Algen und Protozoen bei niedrigereren Temperaturen. Diese photosynthetisch aktiven Mikroorganismen bilden, unter Absonderung einer klebrigen organischen Substanz die die Zellen zusammenhält, Matten aus. Der Hauptfarbstoff der Photosynthese ist das grüne Chlorophyll. Maskiert mit Karotinen, ruft dies gelbe, orangene und rote Färbungen hervor. Diese Färbung nimmt im Sommer deutlich zu, da Karotine die Zellen der Mikroorganismen vor zu starker Sonneneinstrahlung schützen. Im Winter überwiegt die grüne Färbung. Die Farbe der Matten ist also nicht nur von der Art der Mikroorganismen, sondern auch von der Sonnenintensität abhängig. Anhand der Farbfolge kann zudem auf die Temperaturzonierung der heißen Quelle geschlossen werden. Mikroorganismen gedeihen bei 45-80°C am besten und siedeln sich daher im Randbereich an. Das Wasser im Mittelpunkt der Quellen kocht zumeist und zeigt das gebrochene Blau des Himmels.
Die roten und orangenen Farbtöne der karotinbesetzten Bakterienmatten sind zur Sommerzeit besonders intensiv. Im Übergangsbereich zum tieferen Wasser, wo die Bakterien besser vor der ultravioletten Strahlung der Sonne geschützt sind, setzten sich zunehmend die grünen Farbtöne des Chlorophylls durch. Der scharf begrenzte gelbe Übergangsbereich kennzeichnet die Grenzlinie zwischen den Chlorophyll- und karotinbesetzten Bakterienmatten. Im Gegensatz zu den regelmäßig oder unregelmäßig ausbrechenden Geysiren zeigen heiße Quellen eine eher ruhige und regelmäßige Förderung kochenden Wassers. Dies liegt an der fehlenden Verengung im Leitungssystem im Untergrund. Daher kann das kochende Wasser, wenn es zur Oberfläche aufsteigt, langsam abkühlen. Dadurch wird es dichter und sinkt wieder in die Tiefe ab und wird so kontinuierlich durch aufsteigendes heißes Wasser ersetzt. Dieser Vorgang verursacht eine stetige Wasserzirkulation.