La fosa de Perú-Chile, también llamada en Chile fosa de Atacama, se desprende geológicamente de la cordillera de los Andes, con características edafológicas similares.

Es una fosa oceánica de la corteza terrestre que delinea el contacto entre la litosfera oceánica de la placa de Nazca y la litosfera continental de la placa Sudamericana. Tiene un máximo de 8 081 metros de profundidad, siendo el punto más profundo del Pacífico suroriental.

En un corte transversal de oeste a este, presenta una ladera oceánica, una pequeña planicie de profundidad máxima por cuyo centro pasa el eje de la fosa, y una ladera continental ligeramente más empinada que la primera.

Las variaciones de profundidad están asociadas al volumen de sedimentos que rellenan la fosa y a la presencia de una estructura transversal conocida como la dorsal de Nazca.

La fosa es el resultado de un borde convergente, donde el límite oriental de la placa oceánica de Nazca se subduce debajo de la placa continental de Sudamérica.

La fosa de Perú-Chile, el antearco (incluyendo el sistema de fallas de Atacama) y el borde occidental de la meseta andina central (Altiplano), delinean la dramática oroclinal de Bolivia, que define la vertiente andina del sur de Perú, norte de Chile y Bolivia.

A diferencia de la formación de los Andes, la fosa de Atacama se formó en una zona en la que la placa de Sudamérica era más densa. Por esto, se formó una fosa y no una cordillera.

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