Roczna suma opadów nie przekracza 100 mm, co jest związane z położeniem (strefa zwrotnikowa). Jedną z głównych przyczyn tak suchego klimatu jest zimny Prąd Peruwiański. W Iquique ostatni opad miał miejsce w pierwszych latach XX wieku. Nieliczne rzeki są tylko okresowe, występują solniska w bezodpływowych kotlinach oraz słone bagna. Pustynia piaszczysta i kamienista. Jej długość to ok. 450 km, szerokość do 100 km, położona jest ok. 500-2000 m n.p.m. Jest to jedno z najbardziej suchych miejsc na Ziemi: w niektórych miejscach nie zanotowano opadów, od kiedy są prowadzone pomiary. Wybrzeże Atakamy uważane jest za niebezpieczne – usiane jest wrakami rozbitych statków.
