Eine Brunnenstube oder auch Quellfassung ist die Einfassung einer Quelle zur Gewinnung von Trinkwasser oder Heilwasser. Brunnenstuben als Abschlussbauwerke der Brunnen verhindern, dass Oberflächenwasser in den Brunnen fließt.
Das Bauwerk besteht dabei aus gemauerten Steinen mit Zwischenräumen, durch die das aufzufangende Wasser hindurchströmen kann. Im anschließenden Wasserbecken können sich im Wasser mitgeführte Feststoffe, durch die das Wasser verschmutzt ist, absetzen.
Ist sie aufwändiger gestaltet und durch ein Dach oder sonstige Konstruktionen geschützt, spricht man traditionell von einem Brunnenhäuschen oder Brunnenhaus. Diese Brunnenhäuser können auch mit einer Abfüllanlage verbunden sein wie im Fall des Heppinger Brunnens.
Der Begriff Brunnenstube oder Brunnenkammer wird auch bei heutigen Bohrbrunnen verwendet.