은률군의 북쪽은 대동강을 끼고 있어 남고북저의 지형을 이루고 있다. 동남쪽에서 발원한 한일천이 북서류하여 대동강으로 흘러든다. 온천은 한일천 중상류에 위치해 있다. 은률읍에서 남쪽으로 3㎞ 떨어진 곳이다.
온천의 이름은 산동리에서 유래하였으며, 산동리는 군 남동쪽의 ‘구월산(954m)을 끼고 있는 마을’이라고 하여 붙여진 지명이다. 온천 일대는 산지가 많지만 남쪽과 서쪽에는 넓은 들판이 펼쳐져 있다.
1월 평균기온은 -5.4℃, 7월 평균기온은 24.0℃이다. 1일 평균 일조량은 약 6.3시간이다. 연강수량은 800∼850㎜이다.
온천은 1967년 지질탐사과정에서 개발되었다. 메타규산(90㎎/ℓ)이 광천의 한계량을 넘어서는 단순천이다. 수온은 28.0℃로 미온천이다. 주요 화학적 성분은 황산, 수소탄산, 염소이온, 나트륨이온이다. 주변의 여러 온천에 비하여 수온이 낮고 성분이 떨어져 이용률은 높지 않지만, 온천의 온도를 더 높이면 질병치료에도 효과적으로 사용할 수 있다고 한다.
이곳 평야의 기후요소, 농촌 전원풍경, 산동온천을 배경으로 설립된 치료시설인 산동온천기후요양소가 있다. 특히 구월산 주변의 계절에 따라 바뀌는 산림풍경은 그 자체로 이 요양소의 효과적 풍치수단으로 이용되고 있다. 기능성심장쇠약, 허혈성심장질병, 동맥경화증, 심장혈관신경증, 기관지천식, 위황병, 당뇨병 등에 효과가 있는 것으로 알려져 있다.