Un savoir scientifique spécifique devint nécessaire lorsque les traitements thermaux furent régulièrement prescrits ou demandés aux médecins, ce qui fut le cas, dans l’espace culturel français, dès dans la seconde moitié du xvie siècle. Non seulement la prescription de ces traitements devait être argumentée mais aussi l’administration requérait d’être rationalisée dans le cadre théorique de la médecine du moment, qui fut d’abord principalement hippocratico-galénique avant de devenir plus éclectique au cours du xviie siècle avec l’assimilation d’explications et de traitements chimiques et de représentations physico-mécaniques. La science thermale qui se développa au cours de la période comportait une dimension médicale, évidemment fondamentale, mais aussi une dimension de « science de la terre », pour rendre compte des phénomènes naturels caractérisant les eaux thermales tels que la résurgence, la minéralisation, la chaleur et la pétillance, et permettre de préciser la composition de telle ou telle eau, dont dépendaient les effets thérapeutiques supposés. Cette dimension, originale, s’appuya sur une science géophysique mais aussi une chimie scientifique en plein essor, qui, en quelques décennies, renouvelèrent profondément les savoirs antiques et médiévaux sur les eaux thermales, notamment par le recours à de nouvelles méthodes et techniques d’exploration et d’expérimentation. L’étude de la manière dont les nouvelles eaux ont été découvertes, explorées et prouvées – en quelque sorte « inventées » – au cours de la période, et l’analyse approfondie de quelques exemples de sources aux destins contrastés permettront d’observer ce renouvellement. La littérature thermale médicale française fournira les documents essentiels pour appréhender la « science en train de se faire ».