Situé à une altitude de 4 517 mètres, c'est un des lacs les plus élevés du monde. Sa profondeur moyenne est de l'ordre de 10 mètres.
Il est entouré de plusieurs volcans, comme l'ensemble des Nevados de Payachatas (volcans Parinacota y Pomerape), le Nevado Sajama et le Guallatiri.
La laguna de Cotacotani est séparée du lac Chungará par des roches volcaniques, mais il reçoit des eaux de ce lac de manière souterraine. Il est cependant alimenté principalement par le río Desaguadero. Sa caractéristique principale est le grand nombre d'îles et d'îlots qui s'y trouvent. Ceux-ci sont des hummocks créés par une avalanche de débris issue d'un effondrement de flanc du volcan Parinacota. Avec une superficie de 6 km2, la laguna de Cotacotani a un volume d'eau emmagasiné de 30 à 40 millions de m³, lesquels s'écoulent dans son émissaire le Río Lauca pour ensuite passer en Bolivie et se jeter dans le lac endorrhéique Coipasa.
Associés au lac, se trouvent une série de marécages (bofedals). La superficie de l'ensemble de cette zone humide est de 21,5 km2.