盆地组成，座落在干旱无雨的高原地形，平均海拔达到610zh-cn:米; zh-hk:米; zh-tw:公尺，高原上错落着盐分极高的咸水湖、砂子及火山岩浆熔岩，盛产硝石、银矿、锂矿和铜矿。对该地区的争夺导致智利、玻利维亚和秘鲁在19世纪后期发生了硝石战争，结果智利相继占领了玻利维亚的安托法加斯塔和秘鲁的阿里卡，从而独占了绝大部分的阿塔卡马沙漠。世界上目前最大的埃斯孔迪达和丘基卡马塔两座铜矿均位于阿塔卡马沙漠中。泛美高速公路南北纵贯该地区。
气候.沙漠东部的安第斯山脉阻挡了来自大