玉妃泉受四川盆地西緣龍門山斷裂帶控制，出露于侏羅系灰質礫巖溶洞，即古龍洞。古龍洞位于綿竹市西北部的龍門山脈，屬臥龍山系，與青藏高原連成一片，山上林木茂盛、遮天蔽日。洞內石灰巖晶體玲瓏剔透，巖體集露成溪、匯溪成潭，玉妃泉隱于古龍洞內。