La Cordillera de la Sal está situada entre el flanco este de la Cordillera de Domeyko, de 700 kilómetros de largo, y al oeste de la de Los Andes. Estas montañas se formaron en el fondo de un gran mar interior, durante los últimos 2 millones de años, gracias a la actividad de las placas tectónicas ubicadas debajo de la corteza terrestre. Su superficie está cubierta de cristales blancos de sal.

Junto a la Cordillera de la Sal y a 15 minutos de San Pedro, se encuentran el Valle de la Muerte y el Valle de la Luna, dos sitios geológicos de gran interés turístico.

El Valle de la Muerte es un área rodeada por acantilados erosionados, colinas pequeñas y dunas de arena. Algunas de ellas se elevan por sobre los 100 metros de altura, por lo que en esta área se practica mucho sandboarding, deslizamiento en tabla por la arena.

El Valle de la Luna, ubicado a 15 kilómetros al noroeste de San Pedro, es un valle pequeño de unos 500 metros, a una altitud de 2.624 metros sobre el nivel del mar, rodeado por impresionantes acantilados con crestas dentadas. El Valle de la Luna es un lugar muy conocido para contemplar la puesta del sol, para lo cual los visitantes suben una duna de 100 metros, desde donde pueden gozar de una gran vista de los acantilados. La superficie del suelo posee costras de sal mineral, y las colinas circundantes también tienen un alto contenido salino, que captura el azul del cielo de la tarde y lo refleja a través del valle. El instituto de robótica de la Carnegie Mellon University y la NASA realizaron en 1997 en este lugar una serie de pruebas de nuevo vehículo explorador lunar Nomad.

 

La geología especial de la cordillera y los valles son el resultado de profundas transformaciones de la corteza terrestre, producidas por plegamientos sucesivos del fondo lacustre del Salar de Atacama. Además del alto contenido salino, las formaciones de roca de diversas formas comprenden capas de clorato, borato, calcio y arcilla.