A poluição de efluentes provocada por atividades humanas tornou-se uma preocupação crescente na atualidade. Grande parte desses contaminantes encontra-se dissolvida na água, possivelmente em razão do uso intensivo de substâncias de difícil remoção, associadas à agropecuária, agricultura e ao desenvolvimento de tecnologias avançadas e tantas outras que atingem os corpos hídricos. Esse cenário favorece a liberação de uma ampla variedade de poluentes orgânicos e inorgânicos, os quais podem se acumular ao longo da cadeia alimentar e, por fim, representar riscos significativos à saúde humana. A adsorção é um processo amplamente utilizado para a remoção de poluentes em soluções aquosas, destacando-se como uma alternativa eficiente e de baixo custo. Este capítulo aborda os principais fundamentos da adsorção, com ênfase em materiais adsorventes. Inicialmente, são apresentadas as definições de adsorção física e química, os mecanismos envolvidos e os principais modelos cinéticos e isotérmicos. Nesta perspectiva este trabalho aborda entre causas e consequências a metodologia padrão para os processos de adsorção. São também abordadas aplicações recentes em sistemas híbridos e a incorporação de nanopartículas para potencializar a eficiência do processo. Por fim, o capítulo ressalta a importância de se considerar a viabilidade econômica e ambiental na escolha do adsorvente, destacando a adsorção como uma tecnologia promissora para tratamento de efluentes em escala industrial.