Гремячий ключ — самый большой и наиболее известный водопад Подмосковья, его высота около 13 метров. Он стекает каскадами по крутому склону реки Вондиги.
Предание гласит: «Шёл 1354-й год. Подмосковное Залесье. Уже основан и процветает Троицкий монастырь – нынешняя Троице Сергиева Лавра. По лесной дороге идут два скромных инока. Это старец Сергий (будущий святой Сергий Радонежский) и его верный ученик Роман (будущий святой Роман Киржачский). Они ушли из родной обители, чтобы прервать свару и нестроения среди братии монастыря. Сергий думает основать новый монастырь, где не будет трений между братией. Путь иноков лежит на речку Киржач. После длительного перехода, пройдя 15 верст, игумен и его ученик сильно утомились. Остановившись у подножия одного из многочисленных холмов, путники расположились на отдых. В летнюю пору река Вондига, текущая у подножья горы, пересохла. Питания аскетичным монахам нужно немного, но вода в жару нужна всем. Роман, почувствовав жажду и не в силах долее терпеть, обратился к преподобному с просьбой помолиться Богу, чтобы Господь извел из близлежащей горы воду, как некогда Он извел воду из скалы по молитве пророка Божия Моисея. Видя горячую веру ученика, за послушание ему, преподобный Сергий взмолился к Господу и ударил посохом по склону горы, из которой немедленно забил холодный источник целительной воды. Сергий и Роман отправились дальше, а источник остался на этом месте, радуя людей вот уже более шести веков».
На протяжении веков источник был известен в основном жителям окрестных деревень и редким паломникам. Над родником до 1917 года стоял небольшой кирпичный часовенный столб. Ситуация резко изменилась в послевоенное время. Массовое туристическое движение, которое в Советском Союзе развивалось с 1960-х годов, включает источник в ряд маршрутов Подмосковья. Водопад на берегу Вондиги стал жемчужиной окрестностей столицы. Тогда же и появляется название водопада «Гремячий ключ».
Источник выбивается на восточных склонах Клинско-Дмитровской гряды, в средней части правого коренного берега долины реки Вондиги. Под крутым склоном расположена низкая, сырая, местами заболоченная пойма реки. В верхней части склон сложен конечной мореной московского оледенения (суглинки с линзами песков и супесей). Под ней лежит водоносная толща (трепел, опока, песчаник) верхнего сантона, подстилаемая нижнесантон-коньякскими трещиноватыми глинами, кровля которых залегает на абсолютной отметке около 195 м. Коренные породы на склоне прикрыты тонким слоем делювия глинистого состава, рыхлого сложения мощностью порядка 1-1.5 м со значительными колебаниями мощности.
Температура воды +6 °C (постоянна весь год). Почти на середине крутого склона из расщелин в известняке с силой бьёт несколько ключей. Вода источников считается целебной, она обогащена радоном.
Подземные воды разгружаются преимущественно в одном месте, где имеется известный водопад «Гремячий ключ», включающий несколько выходов с суммарным дебитом около 6 л/с (данные 1995 г.). Выше по реке отмечаются ещё 4 выхода, дебит которых закономерно снижается в направлении вверх по реке, то есть к западу, и суммарно составляет 2-2.5 л/с, из которых на источник с бассейном приходится около 1.5 л/с. Три последних западных источника не каптированы. Они, ввиду маловодности, не образуют русел. Дебит их незначителен в сравнении с дебитом каптированных источников.
Склон в силу смещения грунта отступает со скоростью, которую можно ориентировочно оценить как 1 м за 100 лет и более. Со времён преподобного Сергия до начала 1990-х годов здесь был только один ручей. В отдельные периоды, когда рушился склон, он становился водопадом; другие времена стекал со склона быстрой шумной речкой.
В начале 1990-х годов началось более-менее централизованное и цивилизованное обустройство святого источника. Появилась длинная лестница на склон и верхняя площадка, на которой был построен деревянный часовенный столб в честь преподобного Сергия Радонежского. Воду вывели на площадку сначала одной, потом тремя струями. В 2008-2009 годах произошло очередное расширение верхней площадки, срублена бревенчатая подпорная стена.
Все источники на склоне выходят на поверхность на абсолютных отметках +197 — +198 метра, что говорит о том, что они изливаются из одного подземного озера, расположенного на этой высоте. Вода во всех источниках по химическому составу идентичная, а высота самих водяных струй над подошвой холма, по которым проложены дорожки, около 13 метров.
