Длина Атакамы – около 1 тыс. км, при этом границы пустыни четко не очерчены. Главная часть пустыни расположена между южным поворотом реки Лоа и горами, разделяющими бассейн рек Саладо и Копьяпо. На севере пустыня упирается в границу Перу. Если смотреть на карту, то находится пустыня между Тихим океаном и Андами Южной Америки. Состоит в основном из высохших соляных бассейнов, что размещаются у подножия прибрежных гор на западе, и наносов горной породы у основания Анд на востоке. Местами горная порода покрыта песчаными дюнами, но гораздо чаще галькой и гравием.