La demanda global de agua limpia se ha vuelto cada vez más importante en la última década como resultado del crecimiento de la población mundial, la civilización y el aumento de fuentes de contaminación. Los aerogeles son una forma excepcional de materiales porosos con propiedades únicas extraordinarias. El aerogel ha sido fabricado a partir de diferentes materiales inorgánicos y orgánicos e incorporado con una variedad de compuestos novedosos para aplicaciones específicas y para mejorar su rendimiento en la aplicación deseada. El carbón activado es conocido por su capacidad de adsorción de contaminantes del agua, se ha preparado a partir de varios materiales orgánicos, incluidos desechos agrícolas, y se ha utilizado para tratar agua de tintes orgánicos, metales pesados, aceites y productos químicos tóxicos. Sin embargo, en forma de polvo, el carbón activado debe incorporarse ya sea en un filtro o someterse a un paso de post-tratamiento para eliminar el adsorbente del agua tratada. Esta revisión destacó el desarrollo de carbón a base de desechos agrícolas y aerogeles nanoestructurados cargados de carbón activado. Se realizó una revisión de los tipos de aerogeles y las propiedades basadas en los materiales precursores para discutir extensamente el uso potencial de carbón a base de desechos agrícolas y aerogeles nanoestructurados cargados de carbón activado en aplicaciones de tratamiento de aguas residuales. También se discutieron los desafíos y perspectivas futuras de los aerogeles nanoestructurados de carbón y carbón activado para aplicaciones de tratamiento de aguas residuales.