Los metales pesados como el zinc, el manganeso, el níquel, el cobalto, el cobre, el hierro y el molibdeno son necesarios en cantidades mínimas para mantener funciones biológicas óptimas. Sin embargo, la mayoría de los otros metales pesados no son requeridos por las células vivas; por lo tanto, su acumulación dentro de las células y tejidos representa una amenaza seria para la salud humana y el medio ambiente. La fitoremediación puede ofrecer una técnica segura, económica y ecológicamente sostenible para limpiar hábitats contaminados con metales pesados. Se han identificado y utilizado varias plantas herbáceas y leñosas como candidatas potenciales para la fitoremediación, y la técnica ha evolucionado de estar en una etapa formativa, donde se limitaba a laboratorios y invernaderos, a convertirse en una tecnología ampliamente aplicada que involucra ensayos de campo en todo el mundo. Sin embargo, recientemente, varios estudios de campo han mostrado resultados prometedores que pueden impulsar la implementación a gran escala de esta tecnología en sitios industriales y en la agricultura urbana. La comercialización de esta técnica es posible si se emplea un enfoque interdisciplinario para aumentar su eficiencia. La identificación de los mecanismos genéticos y las vías de señalización celular involucradas en la fitoremediación puede apoyar la intervención biotecnológica a través de enfoques OMICS y CRISPR, lo que resulta en una mejora en la eficiencia del proceso. Esta revisión presenta una visión general completa de la fitoremediación con un enfoque en la evaluación actual y las perspectivas futuras de la técnica. Ilustra el concepto de fitoremediación, los beneficios ecológicos y comerciales, y los tipos de fitoremediación. Se discuten las plantas candidatas y los factores que influyen en la fitoremediación. También se ilustran los mecanismos fisiológicos y moleculares, junto con perspectivas sobre el futuro de la técnica. Esta revisión presenta información clara y actualizada sobre esta tecnología en rápida evolución, proporcionando así al sector público y privado conocimientos esenciales sobre los mecanismos de fitoremediación. Esto puede ayudar en el desarrollo de políticas para la gestión de metales pesados mientras se acelera el desarrollo de plantas transgénicas u otras herramientas que podrían ser más eficientes en la fitoremediación.