האזור עשיר ביופי טבעי, בחי ובצומח. רצועת החוף הארוכה היא ביתם של פינגווינים, שקנאים וכפירי-ים, וניתן לראות במים לווייתנים נודדים בדרכם הלוך ושוב משִטחי הציד לשטחי הרבייה שלהם. פומות, אלפקות, ויגוניות, שועלים, קונדורים ועופות פלמינגו, כולם מאכלסים את נופיה המגוונים של צ'ילה.
מדבר אטקמה הוא אחד האזורים הצחיחים ביותר על פני כדור הארץ. יש בו מינים רבים של זוחלים ושל קקטוסים. גם מרבצי הנחושת העשירים של צ'ילה מצויים באזור המדבר.