Es un oasis en medio del desierto de Atacama, gracias a a la presencia del río San José. El valle alberga al 50% de las especies de murciélagos de Chile, incluyendo al murciélago longirrostro peruano, que es la única especie que se alimenta de néctar y que poliniza los cactus y otros cultivos del valle. Posee ecosistemas variados incluyendo desierto, costas, valles y altiplano. Sin embargo, en la actualidad el sitio se encuentra caducado por la gran intervención antrópica en el Valle de Azapa, principalmente por crecimiento del área urbana y la expansión de los terrenos de cultivo.