Pustynia Atakama w Chile jest ogromną przestrzenią o marsjańskim krajobrazie. Jest najbardziej suchą niepolarną pustynią na świecie i drugą pod względem suchości w ogóle, a także jedyną prawdziwie gorącą pustynią i największą na świecie pustynia mglistą.
Z racji podobieństw do Marsa, jest miejscem eksperymentów do symulacji ekspedycji na tę planetę. Jest też znakomitym miejscem dla astronomów i naukowców do poznawania wszechświata dzięki ogromnym teleskopom zainstalowanym na pustyni.
Jest też miejscem atrakcyjnym turystycznie, choćby ze względu na wyjątkowe pole gejzerów.
Leży w północnej części Chile, między Kordylierą Nadbrzeżną (nadmorski łańcuch Andów, leżący w Chile) a Kordylierą Zachodnią (pasmo górskie w zachodniej Kolumbii, część Andów).
Oznacza to, że panują na niej specyficzne warunki klimatyczne. Pustynie takie występują w miejscu, gdzie brzegi kontynentu obmywa zimny prąd morski, pod wpływem którego nad pustynią powstają mgły. Są one jedynym dostarczycielem wilgoci na tym terenie, bo opady są tam sporadyczne.
Oprócz Atakamy, pustynią mgielną jest jeszcze pustynia Namib położona głównie w Namibii, w południowo-zachodniej Afryce na wybrzeżu Atlantyku.
Atakama jest największą pustynią mglistą na świecie.
Szerokość pustyni wynosi 100 km. Jest ona stopniowo wznoszącą się od wybrzeża Pacyfiku płaszczyzną, na której znajdują się wzniesienia o wysokości 4900 m n.p.m. (średnia wysokość to 2240 m n.p.m.). Porównuje się ją do gigantycznego podniesionego tarasu.
Środkowa części pustyni (Dolina Środkowa lub depresja pośrednia) tworzy serię basenów endoreicznych (jezioro bezodpływowe, w którym dopływ wody równoważony jest przez parowanie).
Pustynia powszechnie znana jest jako najsuchsze miejsce na świecie, zwłaszcza okolice opuszczonego górniczego miasta Yungay (znajduje się tam Stacja Badawcza Pustyni Uniwersytetu Antofagasta).
Średnie opady na Atakamie wynoszą około 15 mm rocznie, choć w niektórych miejscach notowano od 1 do 3 mm. Są też rejony, w których nie zanotowano żadnych opadów. Istniejące dowody sugerują, że Atakama mogła pozostawać bez znaczących opadów od 1570 do 1971 roku.
Przypuszcza się, że Atakama może być najstarszą pustynią na ziemi i hipersuchości doświadczała co najmniej od środkowego miocenu, choć zdarzały się okresy zwiększonej wilgotności. W niektórych częściach Atakamy suche warunki utrzymywały się przez ostatnie 200 mln lat, od triasu.
Większość pustyni składa się z kamienistego terenu, słonych jezior, piasku i lawy, która płynie w kierunku Andów.
Choć jest jednym z najbardziej suchych miejsc na świecie, została zasiedlona stosunkowo wcześnie. W oazach osiedliły się rdzenne ludy Andów: Atacameño, Aymara, Diaguitas i Chinchorros (znane głównie ze swoich zmumifikowanych dzieci pochowanych ponad 7000 lat temu). W XV wieku obszar ten stał się częścią Imperium Inków.
Pierwszym Europejczykiem, który przekroczył Atakamę był konkwistador Diego de Almagro w 1536 roku.
Po upadku Inków pustynia znalazła się pod panowaniem hiszpańskim, później przeszła w ręce Boliwii. W XIX wieku pustynia znalazła się pod kontrolą Boliwii, Chile i Peru. Wraz z odkryciem złóż saletry sodowej obszar ten stał się strefą konfliktu i doprowadził do wojny na Pacyfiku. W jej wyniku Chile zaanektowało większość pustyni, a miasta wzdłuż wybrzeża rozwinęły się w międzynarodowe porty.
Puquios (źródło, studnia) to starożytne systemy podziemnych akweduktów, które umożliwiają transport wody na duże odległości w gorącym i suchym klimacie bez utraty znacznej części wody w wyniku parowania. Lokalnie znane są one jako socavones (szyby) i rozsiane były po oazach Atakamy.
W XXI wieku puquios, w różnych stanach użytkowania, nadal istnieją w dolinach Azapa i Sibaya oraz w oazach La Calera, Pica.
Spór graniczny o te zasoby między Boliwią a Chile doprowadził do wojny na Pacyfiku. Saletrę wydobywano na dużą skalę do wczesnych lat 40. XX wieku. Obecnie na pustyni znajduje się około 170 opuszczonych miast górniczych azotanów, z których prawie wszystkie zostały zamknięte po wynalezieniu syntetycznego azotanu w Niemczech w pierwszej dekadzie XX wieku.
Oprócz tego pustynia ma bogate złoża miedzi, złota, srebra i żelaza, a także boru, litu, azotanu sodu i soli potasu. Salar de Atacama to miejsce, w którym wydobywany jest biszofit (uwodniony minerał chlorku magnezu).
Jest to obszar o dużej wysokości, prawie nieistniejącym zachmurzeniu, z suchym powietrzem i brakiem zanieczyszczenia światłem i zakłóceń radiowych. Na pustyni każdego roku występuje ponad 200 bezchmurnych nocy, co umożliwia oglądanie nieba przez teleskop.
Zainstalowano tam wiele teleskopów, aby umożliwić astronomom z całego świata badanie wszechświata. W październiku 2011 roku zainstalowano tam w Obserwatorium Llano de Chajnantor teleskop radioastronomiczny, zwany Atacama Large Millimeter Array, zbudowany przez kraje europejskie, Japonię, Stany Zjednoczone, Kanadę i Chile. W rejonie Chajnantor realizowanych jest wiele projektów radioastronomicznych już od 1999 roku, a w 2010 roku podjęto decyzję o budowie Ekstremalnie Wielkiego Teleskopu na szczycie góry Cerro Armazones. Jego uruchomienie (pierwsze światło) planowane jest na 2027 rok.
Atakama oraz Suche Doliny McMurdo (wolna od śniegu dolina na terenie Antarktydy, jedno z najbardziej suchych miejsc na Ziemi, które nie widziało deszczu od prawie dwóch milionów lat) zostały wykorzystane jako miejsca eksperymentów na Ziemi do symulacji ekspedycji na Marsa.
Ze względu na swój nieziemski charakter, Atakama była wykorzystywana jako miejsce kręcenia scen z Marsa, m.in w serialu telewizyjnym "Space Odyssey: Voyage to the Planets".
Większość miast znajduje się na wybrzeżu Pacyfiku. Jednak oazy na pustyni oraz niektóre doliny były zamieszkałe od tysiącleci i stanowiły miejsce zamieszkania najbardziej zaawansowanych społeczeństw prekolumbijskich. W tamtym okresie duży obszar równiny, znany jako Pampa del Tamarugal, był lasem, ale zapotrzebowanie na drewno opałowe, związane z wydobyciem srebra i saletry w XVIII i XIX wieku, spowodowało powszechne wylesienie.
Występuje tam ponad 500 gatunków roślin, które charakteryzują się niezwykłą zdolnością przystosowawczą do ekstremalnego środowiska. Są to najczęściej zioła i kwiaty, takie jak: tymianek, Yareta Llareta) i słona trawa (Distichlis spicata). Tam gdzie wilgotność jest wystarczająca rosną drzewa: chañar (Geoffroea decorticans), pimiento i algarrobo liściaste (Prosopis chilensis).
Rosną tam także kaktusy, sukulenty i inne rośliny suchego klimatu. W latach z wystarczającymi opadami (jak w 2015 roku), kwitnienie pustyni można oglądać od września do listopada.
Na wzgórzach można spotkać pustynne osy i motyle. Niewiele jest tam gatunków gadów i płazów: ropucha Vallenar (Rhinella atacamensis), iguany, jaszczurki lawowe. Jeden gatunek, jaszczurka Fabiana (Liolaemus fabiani) jest gatunkiem endemicznym dla Salar de Atacama - największego solniska w Chile.
Przez cały rok wzdłuż wybrzeża żyją pingwiny Humboldta, gniazdując na klifach. W głębi lądu, na dużych wysokościach, solniska zamieszkiwane są przez andyjskie flamingi. Flamingi chilijskie spotykane są wzdłuż wybrzeża. Okresowo pojawiają się tam kolibry i wróble rdzawe.
Ze względu na ekstremalne warunki, spośród ssaków żyją tam jedynie: Liściouch Darwina, południowoamerykański lis szary i viscacha (krewny szynszyli). Większe ssaki, jak wikunia czy guanako, spotykane są tylko na obszarach porośniętych trawą.
Wzdłuż wybrzeża często gromadzą się południowoamerykańskie foki i lwy morskie.
Odbywają się tam różne mistrzostwa, jak Rajd Dolnej Atakama, Rajd Dolnego Chile, Rajd Patagonia-Atakama i ostatnie edycje Rajdu Dakar. Wydmy pustyni wykorzystywane są przez miłośników sandboardingu. W trwającym tydzień wyścigu pieszym zwanym Atacama Crossing zawodnicy przemierzają pustynię.
W pobliżu wulkanu Lascar na Atakamie odbywa się wydarzenie i nazwie Volcano Marathon.
Dla astronomów i naukowców zarezerwowany jest specjalnie oddany do użytku hotel ESO.
El Tatio to pole geotermalne z wieloma gejzerami, położonymi na wysokości 4320 m n.p.m. Jest trzecim co do wielkości polem gejzerów na świecie i największym na półkuli południowej, z około 8% wszystkich gejzerów na świecie (większe są tylko pola w Yellowstone w USA i w Dolinie Gejzerów na Kamczatce). Jest ono głównym celem turystycznym w północnym Chile.