Η εξαιρετική ξηρασία της Ερήμου Ατακάμα—η πιο ξηρή μη πολική έρημος της Γης—αποτέλεσμα κλιματικού «διπλού φραγμού» που δημιουργούν ωκεανοί και βουνά.
Αυτό το βορειοδιευθυνόμενο ρεύμα φέρνει παγωμένο νερό από την Ανταρκτική παράλληλα με τις ακτάς της Χιλής και του Πέρου. Το ψυχρό νερό καταστέλλει την εξάτμιση, εμποδίζοντας τη σχηματισμό νεφών και βροχόπτωσης. Οι ακτινές θερμοκρασίες παραμένουν ψυχρές όλο το χρόνο (14-18°C / 57-64°F), δημιουργώντας μια σταθερή θαλάσσια στρώση που εμποδίζει τη μεταφορά υγρασίας προς την ηπειρωτική περιοχή.
Τα Άντες—που ξεκολλάνε στα 6.000+ μέτρα—εμποδίζουν τους υγρούς ανέμους από τη Λεκάνη του Αμαζόνιου (ανατολικά) και τον Ειρηνικό (δυτικά). Στα δυτικά κλιμάκια, η ορογραφική άνοδος εξαφανίζει τις κατακερματισμούς, δημιουργώντας φωτεινά νεφελώδη δάση. Η Ατακάμα, στην υγρασία σκιά, λαμβάνει σχεδόν τίποτα.
Η Ατακάμα βρίσκεται κάτω από την κάτω κλάδο της κυκλοφορίας Άντλεϊ. Ο αέρας που ανεβαίνει στην ισημερινή κινείται πολωπόδως, ψύχεται και κατεβαίνει στα ~30° Ν—δημιουργώντας μόνιμη υψηλή πίεση, καθαρούς ουρανούς και ακραία ξηρασία. Τα Άντες ενισχύουν αυτόν τον efekt.
Μερικοί μετεωρολογικοί σταθμοί Ατακάμα δεν έχουν καταγράψει ποτέ βροχόπτωση. Η ομίχλη (καμαντσάκα) παρέχει την μοναδική υγρασία, η οποία συλλέγεται από ειδικά φυτά (τιλανδσίες) και δίκτυα συλλογής ομίχλης για ανθρώπινη χρήση. Αυτή η μοναδική γεωγραφία κάνει την Ατακάμα αναλογικό Μάρτη για αστροβιολογικές ερευνές.
