朝日溫泉又稱旭溫泉，位於綠島東南端，附近海岸皆為低平的裙狀珊瑚礁，南邊為帆船鼻；因其朝向東邊日出方向而得名。為台灣共有四處海底溫泉（宜蘭龜山島、台東蘭嶼、新北市萬里）之一，其特殊之處乃因溫泉出露點位在潮間帶珊瑚礁旁，漲潮時海水淹沒溫泉頭，退潮時則湧出，水量豐富；泉水溫度約53℃，湧出口可高達93℃的高溫溫泉，屬於硫酸鹽氯化物泉，為後火山活動的徵兆。 在綠島南方有一西北西走向的逆斜斷層，稱之為白沙斷層；海水經斷層下滲至地底深處，受地熱加溫成熱水後，因壓力增加而從地層縫隙中湧自地表，鹽份甚高。中油公司曾在此作地熱探勘，管口湧出三處泉水，建有三個圓形浴池提供遊客浸泡使用，因泉水湧出量與海水混合量的差異，三池水溫各不相同，其中以東池水溫約55℃，有時會因海水減少而溫度過高。 目前溫泉區自然景觀被人為設施所取代，規劃了景觀步道、觀景台、沖洗室，在海蝕平台後方的海階上，設有梯田狀溫泉池，區分熱水和溫水池兩種，供男女混合泡湯，皆需穿泳衣入池，另有室內溫泉池水療設施供遊客使用。

旭溫泉位在海蝕平台上，四周裙礁環繞，為罕見的潮間帶海底溫泉，泉水溫度受到漲、退潮的影響有所不同，為後火山作用的徵兆。 


在海蝕平台後方的低位海階上，設立了人工溫泉區，從帆船鼻上方可眺望自東至西的海蝕平台及數階海階，景色宜人。


朝日溫泉南邊的帆船鼻，又稱為「滾水鼻」，因其位於綠島溫全區的至高點岬角，展望極佳。