Los derrames de petróleo marino siguen siendo una preocupación ambiental recurrente, particularmente en áreas costeras y estuarinas. Entre las estrategias disponibles para gestionar el petróleo derramado, los sorbentes derivados de fibras naturales han atraído un interés considerable como alternativas viables a los materiales sintéticos debido a su biodegradabilidad, bajo costo y alineación con los principios de la economía circular. Esta revisión sintetiza los avances recientes al conectar aspectos técnicos y ambientales con aplicaciones operativas. Se enfatizan las modificaciones estructurales y de superficie de las fibras lignocelulósicas para mejorar la capacidad de sorción de petróleo, selectividad, flotabilidad y reutilización. Se discuten enfoques físicos, químicos y biológicos, centrándose en cómo estas modificaciones influyen en la dinámica de sorción en condiciones realistas. La revisión también destaca la incorporación de residuos agrícolas e industriales como materias primas, junto con estrategias de regeneración y reutilización que apoyan la valorización de residuos. Sin embargo, quedan importantes vacíos, como la falta de estudios con petróleos crudos envejecidos, la limitación de pruebas a mayor escala y la necesidad de métodos estandarizados y evaluación del destino final de los biosorbentes agotados. A través de la integración de criterios técnicos, ambientales y operativos, esta revisión proporciona una base crítica para desarrollar tecnologías de respuesta a derrames de petróleo marino más eficientes y circulares.