El manantial del Barranco de Palomeras constituye uno de los principales puntos de descarga visible de agua subterránea del acuífero carbonático jurásico de la Sierra de los Merinos (Serranía de Ronda oriental, Málaga). El control hidrogeológico de la surgencia y de tres sondeos, perforados a distintas profundidades y situados a escasos metros de aquella, ha permitido registrar los cambios hidrodinámicos (caudal/nivel piezométrico), de mineralización y de temperatura del agua subterránea producidos en las inmediaciones de la zona de descarga, durante un período hidroclimático altamente variable. Los resultados obtenidos ponen de manifiesto cierta variabilidad de la mineralización y temperatura del agua drenada por el manantial y de la existente en la columna de los sondeos, como consecuencia de episodios de recarga de poca magnitud y/o duración en el tiempo, lo que refleja el drenaje de flujos kársticos de procedencia preferentemente superficial (zona no saturada). En condiciones de elevada recarga, la red de flujo llega a saturarse por completo y se generan limitaciones en el sistema de drenaje, como resultado de la activación de flujos de agua verticales ascendentes, más mineralizados y química y térmicamente homogéneos, que demuestran la contribución predominante de la zona saturada del acuífero (de sectores más profundos y/o alejados) al caudal del manantial del Barranco de Palomeras.