该泉原名“龙渊”，仅是一摊水。相传唐僧西去取经分南、北两，南曾经过白马泉。唐僧进庙膜拜，白龙马等候于寺外，因口渴饮用泉水。此泉水与东海相连，见龙马便涨潮朝拜。当地僧人见状倍感神奇，唐僧一行离开后，立即围泉水建池，原为解决生活用水，后住持高僧得，得知原委，将“龙渊”奉为圣泉，并改名“白马泉”。现白马寺内香炉上，仍雕刻有以唐僧取经为主题的浮雕装饰。
涌泉处有一潭，长3.7米，宽3.4米，深2.5米。泉底巨石镌刻龙马浮雕，临水面刻有“龙洞”二字。泉池两边石阶之间的石壁上，有一出水口与池外小溪相通，泉涌时，泉水自巨石下洞口溢出，泉水淹没洞口；泉歇时，洞口露出。
该泉四季恒温14摄氏度。泉涌潮期无定，或一日数潮，或数日不潮；每潮一次，长则一小时，短则十来分钟，古往今来，日复一日。每当涌潮之时，只见泉水面上几星点水泡向洞口缓缓移动，继母十七岁此为涌潮。稍过几分钟，平静的水面荡起层层涟漪，接着掀起小波。顷刻，石刻龙嘴龙腮处泉水直冒，如开水沸腾，渐成喷涌之势，水涌满潭，淹没两边石梯，继而泉水涌出泉池，潺潺流入小溪。潮退时，水位不断降落，当水位降落至龙马浮雕下刻有龙洞二字之“洞”字时，洞口则会发出类似马蹄着地的“得得”声，甚为奇特。据科学考证，该泉来无定时的涌泉奇特景观，实为虹吸地质现象所致。天旱，潮息间歇长；水涝，潮息间歇短。旱则水清，涝则水浑。
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