El objetivo de este estudio fue determinar la estructura comunitaria de macroinvertebrados dulceacuícolas y caracterizar los grupos funcionales tróficos en la cuenca del río Lluta ubicado en el desierto de Atacama. Para esto se muestreó con una red Surber en 12 estaciones, abarcando desde la cabecera del río hasta su desembocadura en la costa marítima durante noviembre de 2011. En este estudio se registraron 66 taxa de macroinvertebrados, correspondiendo en su mayoría a larvas de insectos (46). Los grupos con mayor riqueza fueron Diptera (20 taxa), Coleoptera y Trichoptera (ambos con 7 taxa). Respecto de la abundancia, Chironomidae fue la familia más abundante del área de estudio. El grupo de los colectores-recolectores fue el más representativo en 10 de las 12 estaciones, mientras que el grupo de los ramoneadores dominaron en las dos estaciones más cercanas a la desembocadura. Nuestros resultados son los primeros en describir la fauna de macroinvertebrados dulceacuáticos en la cuenca más extrema del norte de Chile, conteniendo una riqueza faunística mucho mayor que otras cuencas desérticas. Además la gran representatividad de los colectores-recolectores que se alimentan de fragmentos orgánicos menores a 1 mm depositados en el fondo, demuestran la importancia de este recurso alimentario en ríos del desierto de Atacama.