Yakınındaki Büyük Okyanus sahillerinde oluşan bir soğuk su akıntısı olan Humboldt Akıntısı nedeniyle de burada çok az yağmur bulutu oluşur. Bu durum, bölgeyi kuzeyi ve güneyinden farklı kılarak daha az yağmur almasına sebebiyet verir. Soğuk Büyük Okyanus suyu ayrıca bu çölün serin olmasına, özelliklede sahile yakın kesimlerinde sıklıkla sis oluşmasına neden olur. El Niño'nun etkisiyle 6-10 yıl gibi aralıklarla kuvvetli yağış aldığı dönemlerin ardından çölde kısa bir süre için canlanmalar olur.
Atakama Çölü yaklaşık 15 milyon yaşındadır.
