Krupajsko vrelo se nalazi u istočnoj Srbiji ispod zapadnog krečnjačkog odseka Beljanice, sa desne strane Krupajske reke, na nadmorskoj visini od 220 m. Smešteno je u ataru sela Milanovca, udaljenom od Žagubice oko 35 km.

Ovo vrelo spada u grupu kraških vrela, a temperatura vode kreće se od 9–11 °C. Vrelo je pri dnu amfiteatralnog oblika strmih, mestimično vertikalnih strana. Potok vrela, odnosno vrelska otoka ukupne dužine 435 metara, prvo otiče prema severu na dužini od 130 metara, a zatim skreće prema zapadu i posle nekih 300 metara uliva se u Krupajsku reku. Zbog izgradnje brane na otoci vrela visoke oko 3 metra vrelo danas ima izgled izduženog jezerca dužine 40 i širine 17 metara čija se voda atraktivnim vodopadom preliva preko krune ove ustave.

Speleoronilačkim proučavanjima u 1998. godini, koja predstavljaju izvanredni istraživački poduhvat, otkriveno je postojanje preko 70 m dubokog inverznog kraka pećinskog sifona kojim vode vrela dospevaju iz krečnjačkog masiva Beljanice. Od brane do mlina, vrelski potok teče kroz krečnjačku sutjesku strmih strana i slapovitog korita. Hidrološki režim vrela i njegova izdašnost nisu dovoljno ispitani. Kao i većina kraških izvora, ovo vrelo se odlikuje velikim promenama izdašnosti u toku jedne godine, a pogotovu u višegodišnjem periodu. Kod zgrade mlina, nalazi se betonska česma sa pet metalnih cevi na kojima ističe topla voda temperature 26 °C i izdašnosti 6–10 lit/sek. Ova voda potiče iz prirodnog termalnog izvora koji je kaptiran i podzemno sproveden do česme. Desetak metara od česme je druga termalna pojava predstavljena izvorom u obliku minijaturnog vodoskoka koji je nastao na samoizlivnoj geološkoj bušotini.

Krupajsko vrelo i ambijent u okolini od 9 ha su zaštićeni kao spomenik prirode od nacionalnog značaja Republike Srbije. Spomenik prirode „Krupajsko vrelo“, ustanovljen je uredbom Vlade Republike Srbije (Službeni glasnik RS, br. 9/95), a na osnovu Zakona o zaštiti životne sredine, za zaštićeno prirodno dobro od izuzetnog značaja predstavlja jedan od najjačih kraških izvora u Srbiji i po morfologiji svog izvorišta, hidrološkim funkcijama i pratećim prirodnim obeležjima pripada grupi najreprezentativnijih gravitacionih vrela.