Город расположен в 200 км на северо-восток от административного центра области города Антофагаста. Находится на высоте более 2200 м над уровнем моря и имеет холодный сухой климат. Город расположен на реке Лоа, в пустыне Атакама. Примечательно, что последний дождь с грозой в Каламе прошёл в апреле 1972 года, до этого последний раз дождь посещал эти места 400 лет назад.
Через город проходит узкоколейная «Железная дорога из Антофагасты в Боливию». Она соединяет Каламу на юго-западе с Антофагастой, а на северо-востоке пересекает Анды, плато Альтиплано и доходит до боливийского Оруро, где расположен пересадочный терминал на линию нормальной колеи, ведущую в столицу Боливии — Ла-Пас. От главной линии за городом есть ответвление, ведущее в Чукикамату. Движение на дороге в основном грузовое, но раз в неделю к товарному поезду прицепляют пассажирский вагон.
