Um dos aspectos mais surpreendentes do Atacama é a variedade de espécies de animais e de plantas que foram capazes de adaptar-se às extremas condições que dominam o deserto mais seco de nosso planeta.

WWF afirma: “O valor intrínseco das comunidades de plantas e de animais do deserto de Atacama consiste na natureza única de sua composição, nos altos níveis de endemismo, e a surpreendente adaptação de algumas espécies para sobreviver em uma das condições mais exigentes do planeta. A raríssima flora é de particular importância.”

Atacama é o habitat de três espécies de flamingos, de mamíferos como a Raposa, o Culpeo, a Lhama, a Vicunha e, em em altitudes mais baixas, o Guanaco. Roedores, incluindo a Vizcacha, podem ser encontrados banhando-se ao sol do meio-dia. Há dúzias de espécies de pássaros, sendo o Tagua Tagua o mais característico, por sua construção de ninhos aquáticos à prova de predadores, ou o Suri, a avestruz do Altiplano.