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Le principali cure termali sono:
Cure idropiniche (assunzione delle acque minerali)
Fanghi, bagni, idromassaggi, massaggi
Cure inalatorie
Cure irrigatorie
Riabilitazione funzionale motoria e respiratoria
Terapia fisica
San Pellegrino Terme e le sue acque

L'acqua minerale naturale di San Pellegrino Terme sgorga da tre sorgenti di identica composizione, situate l'una in prossimità dell'altra, alla base della falda meridionale di una rupe di natura dolomitica, costituita essenzialmente da carbonato di calcio e di magnesio, che s'innalza per circa 600 metri sino al poggio Belvedere. La sorgente più elevata e più abbondante è la "Palazzolo"; le altre due sono denominate "Salaroli" e "Fonte Vecchia". L'acqua scaturisce da strati profondi della crosta terrestre, al riparo da infiltrazione di acque superficiali come dimostra la costanza della temperatura (26° sia d'estate che d'inverno) e della composizione chimica, tanto nei periodi di piogge prolungate quanto nei periodi di siccità. L'ampia zona di protezione sanitaria intorno alle rocce da cui sgorgano le sorgenti garantisce l'assoluta purezza batteriologica dell'acqua.
Analisi chimiche dell'acqua di SanPellegrino Terme furono eseguite da Maironi (1782), da Brugnatelli (1793), da Ferrario (1939), da Canada (1882), da Bertoni (1896), da Tivoli (1899), da Mezzoni (1905), da Monti (1909), da Olivari (1923), da Nasini (1926) e da altri ancora nel tempo e portarono a classificare le acque tra quelle solfato-bicarbonato-alcalino terrose. La loro temperatura alla sorgente è poco superiore a 26°. La loro azione terapeutica si indirizza alle malattie dello stomaco e dell'intestino, del fegato e delle vie biliari. È consigliata nelle disfunzioni del ricambio, nelle malattie dei reni e delle vie urinarie ed in particolare nei casi di calcolosi renale, anche come trattamento post-operatorio. Nel 1992 il Ministero della Sanità riconosce le proprietà terapeutiche, da utilizzarsi per le cure termali, della sorgente "Vita". L'acqua ricca di sali minerali, è tuttora utilizzata presso il Centro Cura ed erogata con metodiche di fango, bagno, inalazioni, idromassaggio, irrigazioni vaginali e ginnastica vascolare. Presso le terme opera il centro di diagnosi e cura delle sordità rinogena che attraverso visite specialistiche, esami impedenzometrici ed audiometrici è in grado di ammettere pazienti alla terapia insufflatoria (insuflazioni endotimpaniche e polotzer crenoterapico) nonchè di valutarne i risultati in tempo reale. Centri di fisiopatologia respiratoria e motoria, completi delle più moderne attrezzature diagnostiche e terapeutiche (laserterapia, elettroterapia, magnetoterapia, ultrasuonoterapia, marconiterapia, camerini per massaggio e chinesiterapia, palestra, ecc.) sotto la guida di personale medico e paramedico altamente qualificato, permettono l'attuazione di iter riabilitativi completi ed efficaci. Ogni reparto svolge le proprie attività con specialisti di settore al fine di conseguire risultati ottimali in ogni ambito terapeutico. Tutte le terapie e le attività scientifiche delle Terme di San Pellegrino sono indirizzate e dirette da Comitati scientifici composti da clinici di varie Università che ne garantiscono il rigore scientifico e l'efficacia.