Studies of genetic markers of uniparental inheritance, such as mitochondrial DNA have been used successfully to study the settlement, history and origins of human populations. In the Chilean population, most published articles on the subject have been carried out with populations from southern Chile, leaving a gap on our knowledge about northern populations. In order to delve into population dynamics of the coast and interior valleys of the Antofagasta region, we analyzed 207 individuals from the cities of Antofagasta and Calama, to determine the frequency of mitochondrial haplogroups in each one. The results show a significant difference between the coast and the valleys; despite their geographical proximity, the genetic differences between them suggest they can be considered different population units. These differences probably result from the social and cultural patterns of these populations in the past, which, due to their kinship networks, were developing different ways of life over time: the coast and the puna lifestyles, leaving a biological imprint that lasts to this day.Los estudios genéticos de marcadores de herencia uniparental como el ADN mitocondrial han sido usados con éxito por años para estudiar el poblamiento, historia y orígenes de poblaciones humanas. En la población chilena, la mayoría de estos estudios publicados ha sido realizada con poblaciones del sur de país, existiendo un vacío respecto al norte de Chile. Con el objetivo de profundizar en las dinámicas propias de la costa y valles interiores de la región de Antofagasta, analizamos, a nivel de frecuencias de haplogrupos mitocondriales, 207 individuos de las ciudades de Antofagasta y Calama (región de Antofagasta). Los resultados muestran una importante diferencia entre la costa y los valles; a pesar de la cercanía geográfica, ambos lugares se presentan como unidades poblacionales diferentes. La explicación podemos encontrarla en los patrones sociales y culturales propios de las poblaciones de la región, las cuales gracias a sus redes de parentalidad fueron desarrollando diferentes modos de vida, el costero y puneño, dejando una huella biológica que perdura hasta hoy.