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据《周书异记·神仙传》云，轩辕黄帝问道于广成子，受胎息于容成子，吐纳而谷神不死。获灵丹而浮丘翁，遂思超溟渤，游蓬莱。乃告浮丘翁曰：“愿抠衣躬侍修炼。”浮丘翁曰：“择贤而师，学必精奥;栖隐胜地，业则易成。炼金为丹，必假于山水，山秀水正，其药乃灵。东南黟山，据得其中，云凝碧汉，气冠群山，神仙止焉。地无荤辛，境绝腥腐，古本灵药，三冬不凋，名花异果，四季皆有。山高木茂，可为炭以成药，迸泉直泻，状如飞布。下有灵泉，香美清温，冬夏无变，若能斋心洁己，沐浴其中，饮之灌肠，万病皆愈矣。”黄帝遂命驾，与容成子、浮丘翁同游此山。
位列黄山四绝之一的温泉，古称汤泉、朱砂泉，有两个出入口。已有千年历史，自古享誉九州。据宋景佑《黄山图经》记载，传说中华民族的始祖轩辕黄帝曾在此沐浴，须发尽黑，返老还童，温泉因此名声大振，被称为“灵泉”。
温泉位于紫石峰南麓，汤泉溪北岸，由此到前山(慈光阁)登山口，公路里程为1500米，步行仅需25分钟，到后山(云谷寺)登山口，公路里程为7公里，有多班公交车可以抵达。
温泉主泉泉口的平均温度为42.5度，副泉泉口水温为41.1度，水温还随气温、降水量的变化而变化。黄山温泉水质以含重碳酸为主，泉水异常清澈，无色无嗅，其味甘美，可饮可浴，具有一定的医疗价值，对消化、神经、心血管、运动等系统的某些疾病，有一定的`治疗和保健效果。温泉区现建有独立的温泉浴室和游泳池，游客也可在下山后到此沐浴，舒缓登山疲劳。现设有温泉疗养院、温泉浴池和游泳池。
1979年邓小平到黄山游览视察，亲笔题下“天下名泉”四字。