Der See liegt in einem Krater (Caldera), der durch die Explosion eines sehr großen Vulkans entstand. Im Laufe der Zeit ist der Wasserspiegel des Sees angestiegen, da das Tal keinen natürlichen Abfluss hat. Der tiefste Punkt des alten Kraterrandes befindet sich im Südosten bei San Lucas Tolimán. Seit einem Erdbeben 1976 sank der Wasserspiegel um mehr als 10 m (Stand Juli 2006). Der Atitlán-See ist der tiefste See in Mittelamerika mit einer maximalen Tiefe von etwa 340 Metern mit einer durchschnittlichen Tiefe von 220 Metern. Die Wassertemperatur schwankt je nach Jahreszeit zwischen 18 und 20 Grad Celsius.

Der See hat eine Fläche von 130 km², ist von Ost nach West ca. 18 km lang und liegt ca. 1560 Meter über dem Meeresspiegel. Er ist umgeben von den drei Vulkanen Tolimán, Atitlán und San Pedro. Um den See herum liegen kleinere Ansiedlungen, Hotels und die Region Sololá.

Die Anwohner des Sees sind mehrheitlich Maya, die in Dörfern rund um den See leben. Die Dörfer tragen die Namen der 12 Apostel (Hauptorte Santiago Atitlán und San Pedro la Laguna). In jedem Dort existieren bis heute eigene handwerkliche Traditionen und eine eigene Sprache. Die bedeutendste Stadt am Lago de Atitlán ist Panajachel.

Klima

Das Klima ist ganzjährig stabil. Niederschläge sind selten, da sich die pazifischen Wolken an den Westhängen der Vulkane abregnen.

Regelmäßig auf dem See auftretende starke Winde nennt man Xocomil. Die Legende besagt es handelt sich um einen unglücklichen Prinzen, der seine Geliebte, die bei einer Bootsfahrt auf dem See ums Leben kam, sucht.

Namensgebung

Der Name Atitlán kommt aus dem nicht hier, sondern in Zentralmexiko gesprochenen Nahuatl, wo atitlan „Ort mit viel Wasser“ oder „Ort inmitten von Wasser“ bedeutet (atl „Wasser“ und -titlan „inmitten“).

Die Entsprechung in der Tzutuhil-Sprache ist Chiyá oder Chi’ Ya’, was auch der alte Name der Ruinenstätte Chuitenamet (Chuitinamit) bei San Pedro ist. Atitlán bezeichnet dagegen den Ort Santiago Atitlán. Wann die von den Spaniern durch Vermittlung der verbündeten Tlaxcalteken eingeführten Nahuatl-Namen die alten Tzutuhil-Namen verdrängten, ist nicht bekannt.