Os biossorventes vêm se destacando como método alternativo na remoção de contaminação por petróleo oriundo de derramamentos ou vazamentos, pois, além de serem biodegradáveis, apresentam alta disponibilidade natural, baixo custo, e uma boa capacidade de sorção. Sendo assim o objetivo desse trabalho foi avaliar a capacidade de sorção da fibra da Calotropis procera (CP) no estado in natura, bem como, tratada em solução CP_TA, CP_NaCl, CP_NaOH e CP_NaClO2, seguidos de tratamento térmico, para uso como material biossorvente para limpeza, remoção e recuperação de petróleo. Inicialmente realizou-se análise termogravimétrica para identificar a temperatura de degradação da fibra, feito isso, a CP destinou-se a ser tratada nas temperaturas de 150°C e 200°C por 1h, 2h e 3h. As estruturas das fibras foram investigadas e comparadas usando espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e microscopia eletrônica de varredura com emissão de campo (MEV-FEG). Os resultados dos testes da capacidade de sorção indicaram melhores resultados quando as fibras ficaram 1440min em contato com o petróleo. A CP in-natura obteve capacidade de sorção de cerca de 75vezes o seu próprio peso (76,32 g/g), além disso, foi observado um aumento de sorção para todas as fibras tratadas, sendo a CPT_NaOH200°C1h a que atingiu os melhores valores de sorção 127,77g/g e 192,67g/g, seco e lâmina.  Após o estudo da otimização das variáveis significativas, o tratamento da fibra com reagente NaOH à 200°C por 1 h, foi o que obteve maior desejabilidade tanto para os sistemas à seco  quanto em lâmina,  convergindo o resultado real e o predito para as mesmas condições de maximização da sorção de petróleo. As fibras de Calotropis procera in natura e as que foram submetidas a tratamento, nesse trabalho, demonstraram desempenho de sorção para serem empregadas como alternativas promissoras para a remoção de petróleo em derramamentos e vazamentos, dado a uma boa seletividade óleo/água, hidrofobicidade, oleofilidade, alta disponibilidade e excelente propriedade de sorção de óleo.