El Valle de La Luna, está ubicado a unos 13 kilómetros de San Pedro de Atacama, en la misma comuna, y un sector importante de él, forma parte (sector 6) de la Reserva Nacional Los Flamencos, dependiente de CONAF.
Consiste en una depresión, rodeada por la Sierra de Orbate, en plena Cordillera de La Sal y en el borde del Salar de Atacama. La erosión fluvial y eólica ha tallado en el suelo formas escultóricas de grises, rojos y ocres minerales que le dan una apariencia lunar muy llamativa.
Para entender la geología de esta zona es necesario volver 500 millones de años atrás. En esa era, llamada Primaria o Paleozoica, el océano Pacífico cubría gran parte del territorio chileno; de ello hay evidencia, tanto por la estratigrafía como por la gran cantidad de fósiles marinos que se han encontrado.
Hace unos 120 millones de años comenzaron las convulsiones que elevaron los fondos marinos en esta parte, dejando en la cuenca entre la cordillera de los Andes y la de Domeyko, un inmenso lago de aguas salinas que se evaporó lentamente con el calor del sol. En las eras sucesivas, la tierra sufrió terremotos, erupciones volcánicas, alzamientos y plegamientos, que junto a procesos erosivos fueron dando forma al paisaje tal como lo vemos hoy día. La Cordillera de la Sal, que tiene los rasgos escénicos más notable del Valle de la Luna, es un relieve de 2.550 metros de altura generado por sucesivos plegamientos del fondo del salar y por la evaporación de conglomerados de arcillas y areniscas. Está constituido por rocas sedimentarias con intercalaciones de sal y yeso que afloran. En las eflorescencias salinas los minerales presentes son yeso, anhidrita, halita y otros sulfatos, boratos y carbonatos. Hoy día los vientos superiores a los 60 kilómetros por hora continuan erosionando el terreno.
Los principales restos arqueológicos del Valle de la Luna se encontraron en su extremo sur oriental, en el ayllu de Tulor, llamándose Ayllu a un sistema de tenencia de tierra con organización administrativa y social.
Si bien la geología y la arqueología presentan rasgos interesantes en el Valle de la Luna, la fuana se carateriza por su escasez, habiendo sólo algunos ejemplares de Liolaemus. En el extremo sur oriental hay una mayor diversidad faunística, correspondiendo también este sector al lugar donde se desarrollan prácticas agrícolas.