La presencia de metales pesados en los ecosistemas acuáticos es un grave peligro ambiental, y su eliminación efectiva es imperativa. En este sentido, se investiga la viabilidad de la microalga viva para eliminar metales pesados (Ni, Pb, Zn, Cd y Cu) utilizando concentraciones de 1, 5 y 10 ppm de cultivos tratados con metales (MT) de un solo y múltiples metales. Los experimentos se realizaron en condiciones controladas de laboratorio, y el análisis de eliminación de metales se llevó a cabo mediante espectroscopia de absorción atómica (AAS). Los cultivos también se examinaron mediante microscopía óptica, espectrofotometría UV-Vis y espectroscopia de infrarrojo por transformada de Fourier (FTIR) para seguir el contenido de pigmentos, la población celular y los cambios en grupos funcionales durante el cultivo. Los resultados de eficiencia de eliminación de los cultivos MT tanto de un solo metal como de múltiples metales se evaluaron utilizando el modelo de isoterma de Langmuir. Los resultados indican que la microalga presenta potencial para la biorremediación de metales pesados, incluso en condiciones de múltiples metales, a pesar de la influencia de una absorción competitiva en cultivos de múltiples metales. En cultivos de un solo metal, la eficiencia de eliminación presenta valores del 65-99% en el Día 3 y del 72-99% en el Día 7 de cultivo, mientras que los resultados para los cultivos de múltiples metales son del 49-99% y del 62-99% para los Días 3 y 7 de cultivo, respectivamente. La investigación ilustra el potencial de la microalga como un biosorbente prometedor para la remediación de metales pesados junto con su uso posterior en aplicaciones que apoyan la economía circular verde.