Мацестинская вода кристаллически прозрачна, соленого, несколько горьковатого вкуса, с резким запахом сероводорода. Она имеет слабокислую реакцию, температура ее на изливе колеблется от +20 до +30°, а в Хосте свыше 40°.

По химическому составу мацестинские источники относятся к типу газовых, сероводородных хлоридно-натриевых вод. Минерализация в отдельных источниках от полутора до 16 граммов на литр жидкости. Содержание сероводорода в литре может достигать 426 миллиграммов. Такая биологическая активность сероводорода позволяет занять мацестинским водам одно из первых мест в мире. В настоящее время на Мацесте имеется возможность принимать ванны разной концентрации: от 50 миллиграммов сероводорода на литр до 400 миллиграммов. Главной составной частью солей мацестинской воды являются ионы натрия и хлора, в среднем до 11 граммов на литр мацестинской воды. Обращает внимание также значительное содержание кальция (до 0,6 граммов на литр). Присутствие брома и йода указывает на морское происхождение горных пород, в которых берет начало мацестинская вода. Ионы тиосульфатные и сульфитные, являющиеся промежуточными продуктами окисления сероводорода, содержатся в незначительных количествах. Вместе с гидросульфидными ионами они образуют группу так называемого связанного сероводорода. Связанная углекислота представляет сумму гидрокарбонатных и карбонатных ионов. Помимо перечисленных веществ мацестинская вода содержит некоторое количество коллоидной серы. Сера и сернистые металлы придают цвету мацестинской воды различные оттенки от слабожелтого до черного. А в мацестинской воде, выходящей из скважины № 13, мельчайшие частицы коллоидной серы придают ей голубой оттенок.

Растворенные в мацестинских минеральных водах вещества находятся в динамическом равновесии между собой.

Минеральные соли, как таковые, не всасываются через кожу. Они оказывают известное влияние, оседая на коже во время приема мацестинской ванны, но это влияние незначительное. По наблюдению Е. В. Иосифовой, в мацестинской воде больше всего азота — 68,6% и метана — 17%. Долгое время не уделялось достаточного внимания бальнеологическому (купальному) действию химически малоактивных газов азота и мета на. Их относили к разряду «индифферентных». Однако азотные термы Цхалтубо и опыт Центрального института курортологии показали, что азот оказывает определенное лечебное воздействие. Было положено начало изучению бальнеологического действия метана. Из литературы известно, что метан, например, при давлении 3,5 атмосферы действует подобно хирургическому наркозу. Из скважины № 13 газы при температуре 35–36° создают давление более двух атмосфер. Эти количественные изменения в газовом составе голубой мацесты обусловливают новые качества минеральной воды. Углекислый газ содержится в мацестинской воде в количествах, неспособных оказать существенное влияние на человеческий организм.

Следует особо остановиться на мацестинских водах высокой концентрации — 300–400 миллиграммов сероводорода на литр. Они отличаются, кроме высокой концентрации, и более высокой минерализацией — до 26 граммов на литр. В то время как в остальных скважинах минерализация колеблется от 3,5 до 11 граммов на литр. Температура их колеблется от 35 до 39°. Высокая концентрация сероводорода, повышенная минерализация и температура значительно увеличивают биологическую активность и лечебные качества этих вод.

С физико-химической точки зрения главнейшими условиями лечебной активности мацестинской воды следует считать концентрацию сероводорода, температуру воды и ее солевой состав.