Hoang mạc A-ta-ca-ma hình thành ven biển, do ảnh hưởng của dòng biển lạnh Pê-ru. Dòng biển lạnh Pê-ru rất lạnh chảy sát bờ biển, làm cho hơi nước từ biển vào đi qua dòng biển này gặp lạnh ngưng đọng thành sương mù. Khi không khí vào đến đất liền đã mất hơi nước, trở nên khô; mưa rất hiếm tạo điều kiện cho hoang mạc phát triển.