Der Atlaskäfer erreicht eine Körperlänge von 35–115 mm (gemessen mit Horn), wobei die Männchen größer als die Weibchen sind. Die Deckflügel sind glatt und weisen eine bräunlich-bronzene Färbung auf. Die Männchen besitzen im Gegensatz zu den Weibchen drei Hörner, wovon sich eines am Kopf (cephal) und zwei am Prothorax befinden. Das cephale Horn ist im Vergleich zu anderen Vertretern der Gattung Chalcosoma breiter und besitzt einen flachen, auffälligen Zahn. Die beiden Hörner am Prothorax krümmen sich leicht nach unten. Wie bei anderen Vertretern der Riesenkäfer üblich werden diese Hörner von den Männchen untereinander beim Kampf um Weibchen eingesetzt, um sich anschließend mit diesen zu paaren. Bei den Männchen ist ein Dimorphismus beobachtbar: Zum einen treten Exemplare mit großem Körperbau (im Durchschnitt 65,0 mm Länge) und langen Hörnern (durchschnittlich 34,6 mm) auf, zum anderen lassen sich aber auch kleinere (durchschnittliche Körperlänge: 56,6 mm) Individuen mit kurzen Hörnern (durchschnittlich 15,4 mm) beobachten. Dies lässt auf unterschiedliche Paarungsstrategien der beiden Erscheinungsformen schließen.