Озеро образовалось в котловине на месте бывшего русла реки на абсолютной отметке 547 метров. Пресная вода котловины в течение длительного времени заселялась поверхностными и грунтовыми водами, которые приносили в озеро много песка, глины и ила с органическими включениями. Они и образовали современные донные отложения озера. Биохимические процессы и жизнедеятельность бактерий постепенно превращают их в пластичное густое вещество черно-серого цвета. Грязь вязкая, плотно пристает к кожным покровам. Влажность ее 60 %, содержание сульфидов на сырую грязь равно 0,15 - 0,26 % и органических веществ -  2,2-2,5 % (в пересчете на сухую грязь). Запасы залежи лечебной грязи составляют 786 тысяч м³.

Кристаллический скелет тамбуканской грязи состоит из мелких, малорастворимых в воде частиц глины и песка. В нем содержится значительное количество карбоната и сульфата кальция. Гидросульфид железа, который всегда присутствует в грязи, придает ей черный цвет. В комплексе тамбуканской грязи важное значение имеет органическое вещество, в основном водоросли, как основа биологических процессов.

Лечебная грязь в озере образуется благодаря жизнедеятельности многих видов бактерий. Жизнь эта замирает в холодное время года, но бурно развивается в летние и осенние дни. Вначале одни бактерии разлагают органические остатки до простых соединений, затем другие из них синтезируют новые, сложные образования. Минеральных солей в грязи – от 50 до 60 г/л, а также таких активных химических элементов, как железо, стронций, литий, марганец и цинк. Присутствие органических соединений – гуминовых кислот – делает грязь химически активной. Сероводород, углекислота и метан значительно повышают ее активное воздействие. Тамбуканская грязь способна задерживать и даже прекращать развитие многих болезнетворных микроорганизмов.

Чем отличается вода озера от морской? Можно ли на Кавказских Минеральных Водах организовать для больных «морские» купания и ванны?

Воду грязевого озера принято называть рапой. По своему химическому составу рапа приближается к морской воде – она содержит минеральные соли, хотя и в несколько других соотношениях. Главную часть солей в морской воде составляет хлористый натрий, а в paпe Тамбукана, кроме хлористого натрия, в довольно большом количестве содержится сернокислый натрий и магний.

Известно, что соленость воды в различных морях разная. Это зависит от количества притекающей к ним пресной воды. Среднее содержание солей в воде мирового океана около 35 граммов, в Черном море – 17 граммов на килограмм воды. Общая минерализация рапы Тамбуканского озера колеблется от 54 до 56 граммов.

В биографии озера был и трагический период – его гибель и возрождение. Случилось это в засушливый период – с 1929 по 1931 годы. Тогда количество воды в озере резко уменьшилось, прибрежная полоса обнажилась на несколько метров. Значительно возросло содержание солей – до 300-400 граммов в литре. На дне, местами обнаженном, лежал толстый слой соли, который вырубали ломами. Это вызвало тревогу: в озере могла прекратиться органическая жизнь. Тогда к нему подвели воду из реки Этоки – и оно возродилось, стало более глубоким и многоводным. Оживились интенсивность и характер биологических процессов. Возросло количество микроорганизмов, формирующих лечебную грязь. Озеро было спасено от гибели.

Добыча лечебной грязи осуществляется со дна озера специальными плавающими грязечерпалками.

В период расцвета курортного дела (70-80-е годы прошлого века) лечебной грязи извлекалось в год до 12-14 тыс. тонн. При этом, помимо местного использования, она вывозилась в более чем 40 городов бывшего СССР. В настоящее время объем добычи грязи сократился.

Грязь в специальных контейнерах отправляется в грязелечебницы городов - курортов, санаториев и пансионатов Кавминвод.

Грязелечение очень эффективно используется в лечебных учреждениях. Наиболее популярны Ессентукская, Пятигорская и Железноводская грязелечебницы, обладающие большой емкостью, высокой пропускной способностью и наличием высокопрофессионального медицинского персонала.

Основное действие грязи на организм человека – это тепловое, химическое и механическое, которые раздражают соответствующие рецепторы кожи, оказывают сложное гуморальное и рефлекторное влияние, придают активный бальнеотерапевтический эффект.

Грязевые процедуры применяются в виде общегрязевых ванн, грязевой аппликации, грязевых тампонов, электро-грязелечения, гальваногрязелечения, диатермогрязелечения, грязеиндуктотермии и т.д.

Из лечебной грязи Тамбуканского озера в настоящее время изготавливается около 15 препаратов.

Грязелечение в здравницах Кавказских Минеральных Вод применяется при лечении широкого спектра болезней костно-мышечной системы, нервной системы, периферических сосудов, гинекологических заболеваний, болезней органов пищеварения и заболеваний кожи.     

Виды процедур назначаются лечащим врачом каждому больному индивидуально. Им же ведется контроль за состоянием пациента после принятия процедур.

Признанным бальнеогрязевым курортом являются Ессентуки. Здесь расположена уникальная грязелечебница им. Н.А. Семашко, построенная в 1914 г. по проекту архитектора Е.В. Шретера. По своей архитектуре и инженерно-техническому оборудованию грязелечебница не имеет себе равных как в нашей стране, так и в Европе. Вторым курортом на Кавказских Минеральных Водах по количеству больных, получающих грязелечение, является Пятигорск.