La fitorremediación es una alternativa viable para tratar suelos contaminados con metales/metaloides y compuestos orgánicos. Durante la última década, numerosos estudios han demostrado su potencial para remediar suelos; no obstante, para superar algunas de sus limitaciones es importante continuar realizando investigación. De acuerdo con las características del contaminante y sitio a tratar, la fitorremediación ocurre a través de diferentes procesos. Para contaminantes orgánicos, destacan la fitodegradación y la rizorremediación, mientras que para metales/metaloides, la fitoextracción y la fitoestabilización se encuentran entre las escasas alternativas aplicables. En cualquier caso, para que la fitorremediación de un sitio sea posible, las plantas y microorganismos involucrados deben tolerar al contaminante en particular. Un mecanismo que determina el grado de tolerancia de un organismo a un contaminante, es la activación de una red de defensa antioxidante que elimina el exceso de especies reactivas de oxígeno (ERO) producidas en presencia del contaminante. Así, el desequilibrio en los niveles de ERO genera un incremento en el estrés oxidativo que, finalmente, conduce a severos daños celulares. El objetivo de este documento es revisar el potencial de los diferentes procesos de fitorremediación para tratar suelos contaminados, así como la importancia del control del estrés oxidativo como una estrategia de las plantas para tolerar la presencia de contaminantes.