O edifício, estruturado em vários níveis, alimentado pelo aqueduto do Serino e construído predominantemente em opus vittatum e latericium, remonta em sua planta original à primeira metade do século II d.C.; mas sofreu ao longo do tempo múltiplas intervenções que modificaram a organização dos espaços.
Certamente posteriores ao núcleo original são: o corredor de entrada, adaptado na época medieval para cisterna, alguns ambientes possivelmente identificáveis como tabernae, e a latrina. Esta última, precedida por um pequeno ambiente de acesso com abóbada em berço e restos da pequena bacia para abluções, deveria ser coberta por uma semicúpula e apresentar pinturas murais, das quais hoje restam apenas poucas marcas. Também está mal preservada a decoração do piso, composta por um mosaico de tesselas brancas e pretas representando dois golfinhos nadando e um animal marinho fantástico.
A iluminação era garantida pelas cinco janelas que se abriam na parede semicircular. Ao longo do perímetro do hemiciclo corre o canal de escoamento das águas, continuamente abastecido pela cisterna através de condutos subterrâneos, acima do qual estavam os assentos de pedra ou mármore perfurados.
Originalmente, a entrada do edifício termal abria diretamente para o vestíbulo, onde se conserva o mosaico figurativo de tesselas brancas e pretas, representando uma nereide sentada na cauda de um jovem tritão, cercada por dois amores e golfinhos, bem como vestígios do rodapé e do revestimento mural em placas de mármore.
Destinado a vestiário (apodyterion) era um ambiente que inicialmente comunicava com o vestíbulo por meio de uma entrada que foi posteriormente fechada. Havia diferentes caminhos que os usuários podiam escolher dependendo das preferências ou necessidades terapêuticas.
O principal previa várias paradas em quatro ambientes aquecidos a diferentes temperaturas, depois a permanência no calidarium absidado, com labrum para abluções e a banheira (alveus) para o banho quente, e finalmente o acesso por um ambiente de passagem ao frigidarium com duas piscinas para banhos frios e um mosaico no piso com figuras negras sob fundo branco representando animais fantásticos, cavalgados ou seguidos por figuras antropomórficas e golfinhos nos cantos.
O colapso parcial dos pisos e a queda dos revestimentos murais revelaram os elementos estruturais ligados à produção do calor – os fornos laterais (praefurnia) com ambientes de serviço – e à sua difusão – as câmaras de ar sob os pisos (hypocausta e suspensurae) e ao longo das paredes. Esses ambientes, segundo o esquema conhecido de Vitrúvio, estão orientados a sudoeste, de modo a melhor aproveitar o calor e a luz do sol durante as horas da tarde.
