Nesse trabalho foi realizado um estudo monoelementar de adsorção, utilizando fibra de sisal (Agave sisalana) como adsorvente natural de baixo custo com o intuito de remover os íons metálicos Cu (II), Ni (II) e Cr (VI) que são potencialmente tóxicos ao organismo em meios aquosos. Inicialmente, a fibra de sisal, foi devidamente higienizada e posteriormente foram utilizadas técnicas de caracterizações com o objetivo de analisar a aspectos morfológicos da fibra vegetal e algumas de suas propriedades físicas e químicas. Sendo assim, aplicou-se espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), microscopia eletrônica de varredura acoplado ao espectrometria de fluorescência de raios X por energia dispersiva, espectrômetro de fluorescência de raios X por energia dispersiva (EDX), teor de cinzas e umidade da fibra de sisal e determinação do pH do ponto de carga zero (pHpcz). Constatou-se através das caracterizações que a biomassa utilizada, apresenta composição rica em compostos orgânicos, destaca-se a celulose e a lignina e esse fato potencializa a utilização da fibra de sisal como adsorvente natural. O estudo de adsorção foi realizado em três sistemas individuais contendo soluções padrões de Cu (II), Ni (II) e Cr (VI), analisou-se os parâmetros de adsorção para cada sistema, em seguida foi feito o estudo do equilíbrio de adsorção e com base nas informações obtidas através das isotermas plotadas aplicou-se os modelos matemáticos propostos por Langmuir, Freundlich, Dubinin-Radushkevich e Temkin. Conclui-se que para cada sistema um modelo foi melhor ajustado, contudo observou-se que as constantes calculadas para o fator energia, sugerem que os processos adsortivos estejam ocorrendo por meio de força de interações mais fracas, denotando ser do tipo fisissorção. A partir da construção das isotermas de adsorção notou-se que dentre os fatores estudados o mais significativo foi o pH.