El edificio, articulado en varios niveles, alimentado por el acueducto de Serino y construido principalmente en opus vittatum y latericium, data en su planta original de la primera mitad del siglo II d.C.; pero sufrió a lo largo del tiempo múltiples intervenciones que modificaron la organización de los espacios.
Seguramente posteriores al núcleo original son: el pasillo de entrada, adaptado en época medieval a cisterna, algunos ambientes posiblemente identificables como tabernae, y el retrete. Este último, precedido por un pequeño vano de distribución con bóveda de cañón y restos de la palangana para abluciones, debía estar cubierto por una semicúpula y presentar pinturas murales, de las cuales hoy apenas quedan unas pocas trazas. También está mal conservada la decoración del suelo formada por un mosaico de teselas blancas y negras que representa dos delfines nadando y un animal marino fantástico.
La iluminación estaba asegurada por las cinco ventanas que se abrían en la pared semicircular. A lo largo del perímetro del hemiciclo corre el canal de desagüe de las aguas, continuamente abastecido por la cisterna a través de conducciones subterráneas, sobre el cual se hallaban los asientos de piedra o mármol perforados.
Originalmente, la entrada al edificio termal se abría directamente al vestíbulo, donde se conserva el mosaico figurado con teselas blancas y negras que representa a una nereida sentada sobre la cola de un joven tritón, rodeada por dos amorcillos y delfines, así como restos del zócalo y del revestimiento mural con placas de mármol.
Destinado a vestuario (apodyterion) había un vano que inicialmente comunicaba con el vestíbulo mediante una entrada que fue tapiada en una fase posterior. Existían varios recorridos que los usuarios podían elegir según sus preferencias o necesidades terapéuticas.
El principal preveía diversas paradas en cuatro ambientes calentados a distintas temperaturas, luego la permanencia en el calidarium absidado, con labrum para las abluciones y la bañera (alveus) para el baño caliente, y finalmente el acceso mediante un vano de paso al frigidarium con dos bañeras para baños fríos y un mosaico pavimental con figuras negras sobre fondo blanco que representa animales fantásticos, cabalgados o seguidos por figuras antropomorfas y delfines en las esquinas.
El derrumbe parcial de los pavimentos y la caída de los revestimientos murales han dejado al descubierto los elementos estructurales relacionados con la producción del calor: los hornos laterales (praefurnia) con vanos de servicio, y su difusión: las cámaras bajo los pisos (hypocaustum y suspensurae) y a lo largo de las paredes. Estos ambientes, según el esquema conocido de Vitruvio, están orientados al Suroeste, para aprovechar mejor el calor y la luz solar durante las horas de la tarde.
