Anders als üblich gekochte Eier garen Onsen-Eier in der Regel rund eine Stunde bei Temperaturen zwischen 62 °C und 69 °C, wodurch sowohl Eiklar wie Dotter nur leicht gerinnen und eine gleichmäßig wachsweiche Konsistenz erhalten, vergleichbar mit verlorenen Eiern. Bei 70 °C würde das Eiklar stocken, was nicht gewünscht wird. Da die Gerinnungstemperatur von Eigelb 65 °C beträgt, ergeben sich bei der Wahl der Temperatur oberhalb und unterhalb dieser Temperatur markante Unterschiede beim gekochten Onsen-Ei. Es ist lediglich eine Sache der Vorlieben, ob man Onsen-Eier unter oder über diesem Temperaturpunkt kocht. Durch die im Wasser gelösten Mineralien nehmen die Eier zusätzlich einen je nach Quelle mehr oder weniger salzig-schwefligen Geschmack an. In Kurorten wie Beppu werden diese Eier an Straßenständen verkauft.
Schwarze Eier
Im Ōwakudani-Tal (大涌谷) in der Nähe von Hakone gibt es besondere Onsen-Tamago, sogenannte schwarze Eier (黒玉子, kuro-tamago), bei denen gelöste Sulfate und Eisenionen in der Quelle die Schalen schwarz färben. Sie sind aufgrund der Hitze der Quellen hartgekocht.
Westliche Küche
Mit der Verbreitung der Niedrigtemperaturmethode in der westlichen Gourmet-Küche wurde auch die Zubereitungsart des Onsen-Eis übernommen und verfeinert.