Atlit-Yam scheint eine einphasige Siedlung zu sein, die eine kurze Besatzungszeit vor dem Eindringen des Meeres darstellt, das dazu führte, dass Atlit-Yam um 6300 v. Chr. Aufgegeben wurde.
Die Stätte, die zwischen 6900 und 6300 v. Chr. datiert wird, liegt etwa 10 Meter unter dem aktuellen Meeresspiegel und umfasst eine Fläche von 40,000 Quadratmetern.
Tektonische Verkippungen und klimatische Veränderungen ließen zu Beginn des Holozäns Sümpfe entlang der israelischen Küstenebene austrocknen. Das zurückgewonnene Land entlang der sich zurückziehenden Küstenlinie wurde von neolithischen Völkern während der Pre-Pottery Neolithic (PPNB) und späteren Pottery Neolithic Periods besiedelt, bis ein eustatischer Anstieg des Meeresspiegels die alten Siedlungen bis zu einer Tiefe von 8-12 Metern unter die Oberfläche überschwemmte .
Wissenschaftler glauben, dass Atlit-Yam infolge eines Tsunamis, der die Region traf und höchstwahrscheinlich durch einen Vulkanausbruch im Mittelmeerraum verursacht wurde, abrupt aufgegeben wurde.
Archäologen interessierten sich besonders für die Entdeckung von zwei Skeletten, eines einer Frau und eines eines Kindes, die die frühesten bekannten Fälle von Tuberkulose enthüllten.