신천군의 북부와 동부는 구릉과 평야로 이루어져 있는 반면, 구양산줄기와 수양산줄기가 뻗어 있는 남부와 서부는 높은 산지를 이루고 있다. 대부분의 하천은 북동쪽을 흘러 재령강으로 들어가지만, 이목리에서 발원하는 광탄천은 남서쪽으로 흘러 태탄군의 대동만으로 들어간다.
온천은 이목리에 위치해 있다. 신천읍에서 남서쪽으로 15㎞ 떨어진 곳이다.
온천은 1750년 경에 발견된 것으로 전해지고 있다. 본래 ‘옻온수’라고 불렀는데, 벽성군 이목리가 1959년에 신천군에 편입되면서 소재지 지명을 따라 이목온천으로 이름이 바뀌었다. 이목리는 조선시대부터 알려진 마을로 ‘배나무 마을’이라는 뜻이다.
이 지대의 1월 평균기온은 -6.4℃, 7월 평균기온은 24℃이다. 연강수량은 1,100mm 정도이다. 1일 평균일조량은 6.5시간이다. 수온은 29℃로 미온천이다.
광물질 함량은 400㎎/ℓ이며, 황화수소와 메타규산이 광천의 한계량 이상 함유되어 있는 단순천이다. 주요 화학적 성분은 수소탄산, 염소이온, 나트륨이온이다. 피부병에 특별한 효과가 있는 것으로 알려져 있어 지금도 주민들이 애용한다고 한다.
수온을 좀 더 높이면 단순유황온천에서 효과가 있는 질병을 치료하는 데에도 사용할 수 있다고 한다. 이곳에 이 지대의 기후요소와 이목온천, 산야전원풍경을 기본치료수단으로 하는 이목온천기후요양소가 있다.