El tallo de maíz es un residuo lignocelulósico generado de la producción de maíz tras su cosecha que, al poseer una considerable cantidad de celulosa y hemicelulosa en su estructura, tiene una capacidad de uso potencial como adsorbente para la remoción del pesticida dimetoato, compuesto clasificado con un nivel de toxicidad de clase II. Por lo tanto, existe la necesidad reducir la presencia del dimetoato y su contenido en matrices acuosas para reducir riesgos de bioacumulación. Este residuo se caracterizó mediante la determinación de potencial de carga cero pHzpc mientras que el estudio del proceso de adsorción en sistema discontinuo fue realizado determinando la influencia de la concentración inicial, dosis de adsorbente, pH inicial y tiempo de equilibrio a partir del estudio de la cinética del proceso. Para la optimización de los parámetros que influyen en la capacidad de adsorción, se determinó la dosis ideal del adsorbente (tallo de maíz), pH de máxima adsorción del pesticida y el tiempo donde se alcanza la mayor capacidad del proceso de adsorción. Los resultados arrojados permitieron establecer las mejores condiciones para este proceso.