На южной границе пустыни Атакама, в регионе Кокимбо, расположен Национальный парк Фрей Хорхе, где произрастают самые настоящие дождевые леса, где растут совсем не суходольные виды растительности, а сами леса по сомкнутости и проходимости напоминают вальдивскую сельву.
Так что в районе пустыни Атакама может расти что угодно. В редких оазисах. Правда, осадков в этом парке тоже очень мало, но зато очень обильны туманы и достаточно близко к поверхности находятся грунтовые воды. Состав растительности: оливильо (Aextoxicon punctatum), вьюнок Sarmienta scandens, копиуэ, перуанский перец, азара, винная пальма, литрея, порлиерия чилийская, сармиента ползучая, гриселения. И очень много эпифитных растений (растения-паразиты тропических дождевых лесов).
Но вот там, где действительно растут только пустынные виды, там биоразнообазие существенно ниже. Растут карликовые кустарники и травы рика-рика, лебеда пустынная, ацена, трубкоязычник, дереза малоцветковая, адесма, колдения, кристария, фабиана моховидная. Однако, растительность редкая. В более плодородных долинах встречаются осока дернистая, патозия, оксихое андийский, кристария, различные виды ковыля.
В засушливых местах на высокогорьях встречаются полилепис, льярета, кактусы (кореокактусы, опунции, цереусы), пикнофиллюм моховидный, баккарис южноамериканский, тола и другие виды. Встречается также пуйя.
Типичными для Атакамы являются подушковидные цветковые растения и различные суккуленты. В местах, где близки грунтовые воды, растут даже крупные кустарники и деревья - например, такие как тамаругаль (один из символов севера Чили).