El río Puritama nace en los Baños de Puritama, vertiente sita a 3460 m a los pies de un grandioso anfiteatro de la Formación Altos de Pica. Unas quebradillas secas confluyen a ese punto. El río corre al oeste por unos 300 m y luego se dirige al SO. En este cambio recibe por su ribera derecha el río Agua Helada, que aporta unos 10 l/s de excelente agua. Corre luego por una quebrada profunda entre barrancos de 50 m de altura hasta el ensanchamiento de Gautin, primer lugar habitado en el Vilama. La temperatura del agua en los baños es de unos 32 °C en tanto que a las aguas del Puritama en Guatin se les ha medido 24 °C.
La cuenca del río San Pedro de Atacama, en un mapa de Luis Risopatrón de 1910.
La quebrada de Turipita es un gran cañón labrado en tobas riolíticas. De sus paredes brotan a poca altura ojos de agua dulce que fertilizan los sembradíos a lo largo de unos doscientos metros de la quebrada. El cauce seco se junta al Puritama por su ribera derecha, a 3200 m s. n. m. y a unos 500 m aguas arriba de Guatín.
Luis Risopatrón escribió en 1924 en su obra Diccionario Jeográfico de Chile sobre el río y los baños:
Puritama (Rio) 22° 44' 68° 04' Nace de los ojos o baños del mismo nombre i corre al S W en una quebrada en que se encuentra pasto, cortadera i leña, labrada en un lomaje traquitico, con barrancas de '30 a 60 m de altura; se junta en Guátin, donde se le ha medido 24,5° C de temperatura, con el rio Puripica, de aguas menos duras i de un caudal 10 veces menor. 1, x, p. 60: 116, p. 116; 134; i 156; i quebrada de Purilama en 161, i, p. 139 i 140.
Puritama (Baños de) 22° 43'68° 04' Se encuentran a unos 3 500 m de altitud, en la- cabecera de una quebrada lateral de un par de kilómetros de largo, llena de grandes peñascos traquíticos caídos, entre los que vierte el agua a 32,5° C de temperatura i a cuyo pié se ha labrado una poza de unos 5 m de diámetro, mui concurrida por los dolientes de enfermedades venéreas i reumáticas, de los villorrios de San Pedro de Atacama i Toconao; el desahue de la poza forma un riachuelo de 1 m de ancho i 0,5 m de hondura, que se precipita en espumosa carrera i al que se le junta después de un corto trecho, el rio de La Escalera, con el que forma el de Puritama. 1, x. p. 60 i caria de Bertrand (1884); 63, p. 116; 98, i, p. 241: i iii. p. 153 i carta de San Román (1892); 116, p. 116 i 172; 134; 155, p. 600; i 156; de Puritana en 116, p. 388; terma de Purilama en 161, i, p. 139; i termas Baños de Puritana en 68, p: 37.