Павел баня е най-западното от три сходни термални находища в Казанлъшката котловина и е известно от дълбока древност. Открити са останки от римски бани, открити при изкопните работи за санаториума през 1939-1940 г. Съвременното използване на минералните води датира от 1923 г., когато са построени две бани. Термалната вода е формирана в гранити, намиращи се да дълбочина от 50 до 85 m под повърхността. Гранитите са блоково разломени и значително изветрели в горната си част. Покривката им е от неоген-кватернерни глинесто-песъкливи наслаги. Минерална вода на Павел Баня е гореща - 61⁰С, има рН 7,6 и обща минерализация 0,62гр/л, съдържа флуорни, хидрокарбонатни и натриеви йони както и метасилициева киселина в колоидално състояние и газовете – радон и сероводород. В местността се провежда профилактика и балнеолечение при заболявания на: опорно-двигателния апарат: дегенеративни ставни заболявания - възпалителни ставни заболявания в ремисия – ревматоиден артрит, болест на Бехтерев и други артрити, артрозоартрити, периартрити, спордилартрити; ортопедични и травматологични – миозити, тендинити, след травматични състояния на връзки, стави и мускули, бурсити, следфрактурни състояния, след алопластика на става. Водата има лечебно въздействие при болести на гръбначния стълб: спондилити, спондилартрити, дискова болест; периферната нервна система – неврити, радикулити, плексити; помага при метаболитни заболявания – захарен диабет, подагра; женска и мъжка полова система; дерматологична патология; белодробната и сърдечно-съдова система.