El cadmio (Cd) es un metal pesado tóxico sin función biológica conocida en las plantas y una de las sustancias más tóxicas liberadas en el medio ambiente. Los cultivos, como arroz, maíz, trigo y tabaco, son las principales fuentes de Cd para los humanos. La toxicidad del Cd inhibe el crecimiento y desarrollo de los cultivos al afectar muchos procesos fisiológicos y bioquímicos centrales, y finalmente afecta la salud humana a través de la cadena alimentaria. Para adaptarse a la toxicidad del Cd, los cultivos han evolucionado una serie de mecanismos de desintoxicación. Las respuestas inmediatas incluyen cambios rápidos a nivel transcripcional con cambios simultáneos a niveles fisiológicos y metabólicos. Sin embargo, las respuestas a largo plazo implican modificaciones genéticas y cambios epigenéticos. Durante la última década, se han identificado muchos genes involucrados en la absorción y translocación del Cd, y muchos de ellos son transportadores. Para disminuir la acumulación de Cd en los granos de cereales y las hojas de tabaco, se han propuesto una serie de enfoques, incluidos métodos físicos y químicos, el desarrollo y la siembra de genotipos de baja acumulación utilizando estrategias transgénicas o de crianza de asociación genotipo-fenotipo. En esta revisión, describimos la toxicidad del Cd para los cultivos y el cuerpo humano, los avances en los mecanismos moleculares de acumulación de Cd en los cultivos de cereales y tabaco, y los enfoques para disminuir la acumulación de Cd.