阿塔卡马沙漠在南美洲西海岸中部，在安第斯山脉和太平洋之间南北绵延约1000公里，从西部沿海到东部山麓宽100多公里，总面积约18万平方公里，是一条沿海的、纵向狭长的沙漠带，其主体位于智利境内安托法加斯塔和阿塔卡马两省，部分位于秘鲁、玻利维亚和阿根廷。
阿塔卡马沙漠在大陆西岸热带干旱气候类型中具有鲜明的独特性。阿塔卡马沙漠濒临太平洋，按理说不会干旱，但是沙漠北部紧挨的安第斯山如同一道屏障，阻挡了从亚马孙盆地过来的潮湿空气南下。另外，这里盛行与海岸平行的离岸风，又是秘鲁寒流流经之地，沿海空气与寒流表面接触，使这里的空气下冷上暖，此造成逆温层，不利于降雨形成，水汽只能成雾，而难以升至高空凝云致雨，使该地区成为世界最干燥的地区之一。阿塔卡马沙漠大部分地方40～100年没有下过雨，部分地区一次干旱竟延续了400年之久，因此被称为世界“旱极”。在阿塔卡马沙漠中心，有一个被称为“绝对沙漠”的地方，是地球上最为干旱的地方，在这里看不到任何生命的迹象。研究阿塔卡马沙漠多年的美国地理学家克里斯·马凯说：“这是我们惟一没发现生命的地方，是名副其实的死亡之地，无论在南极，北极或任何其他的沙漠，铲起一块土，总能发现细菌。但在这里，你什么都找不到。”
阿塔卡马沙漠由一连串盐碱盆地组成，几乎没有植物，但这个地区有人类居住的历史至少已经1万年，目前这里依然生活着许多印第安人。由于干旱少雨，他们至今保留着求神降水的风俗，其祭祀仪式中心活动是杀骆驼祭神。因为几乎不下雨，这里的房屋都没有挡雨的屋檐，屋顶大都建成平的，没有排水的斜度，有的人家还在屋顶上砌一圈矮墙，好堆放杂物。城市街道纵横交错，马路上却没有排水道，大部分人不知道什么是雨伞、雨衣，大大小小的商店里也不销售防雨商品。因为缺乏防雨设施，所以一点点降雨都会引起全城骚动。
位于阿塔卡马沙漠北端的阿里卡从不下雨，当地印第安人用网捕水。当地人发现有两种植物在干旱的沙漠中长势良好，原因就是它们的枝叶能从雾气中摄取所需的水分。受这一现象启发，他们根据这里多雾而无雨的气候特点发明了“用网捕水”的办法，设计了一种专门用来收集雾水的捕雾网，垂直悬挂在野外，以捕捉山峰上的浓雾。等雾气凝结在网的表面，积攒成水流后再通过水槽，输送给村里的住家。遇上大雾天，一个村每天可用网收集到1万升的“自来水”，不但饮用有余，还能经常淋浴洗澡。而且，随着社会的进步和发展，当地人已学会引安第斯山脉雪水入管道来供居民使用，并开始开发地下水源。凭借这些方法，人们甚至开始在这里种植橄榄、西红柿和黄瓜，在高原上的人们则主要依靠高山雪水种植作物，放牧骆驼、羊驼。
在大自然的鬼斧神工下，阿塔卡马沙漠向世人呈现出了迷人景致。这里有美丽的落日、宽广的盐碱地、由盐渗透、侵蚀而成的天然雕塑以及别具情致的雪火山，沙漠中还有一片区域的地理构造如同月球一样，被叫做月亮谷。如今，阿塔卡马沙漠已成为智利的旅游胜地，每年都有众多是背包客从世界各地前来探险，许多习惯了多雨生活的人更是慕名前来感受“干旱”的滋味。
趣味链接：地球上的火星基地
美国宇航局选择了阿塔卡马沙漠作为新型太空探测车的测试基地。美国宇航局官员称，新型太空车需要搭载飞行器飞行近1亿六千公里才能到达火星，而后需要自动驾驶近160公里的距离，完成采样、测试等许多复杂的探测任务。因此，早期的测试对其日后能否顺利完成任务至关重要。而阿塔卡马沙漠的气候和地表环境与火星十分相似，让太空车在沙漠中独立找寻生物、完成采样等任务，可以完善太空车的软件控制系统，并对火星上可能出现的情况采取预防措施。同时，这样的测试还能为同类机器人考察月球、大西洋海底等提供技术准备。