A água, recurso natural imprescindível, encontra-se cada vez mais escassa e imprópria para o consumo humano. A biossorção é uma tecnologia que utiliza diversos tipos de biomassas, entre elas microrganismos não patogênicos, como Rhodococcus ruber. O objetivo deste trabalho visa a remoção de Co(II) e Ni(II) presentes em soluções aquosas utilizando R. ruber. Estudos microbiológicos, ensaios de biossorção em batelada foram realizados para testar a eficiência da biomassa nos metais pesados Co(II) e Ni(II) através dos parâmetros: pH, concentração de biomassa e concentração do metal. A cinética da reação foi estudada e as isotermas confeccionadas. Espectrometria no infravermelho potencial zeta e microscopia eletrônica foram técnicas utilizadas para conhecimento dos elementos envolvidos no processo biossortivo. Uma remoção de 44 por cento de Co(II) e 36,6 por cento de Ni(II) da solução foi obtida em pH 6 após 180 minutos de contato em solução contendo 3 g.L(-1) de biomassa e 30 mg.L(-1) de metal. A partir da concentração de biomassa de 3 g.L1, observou-se redução na remoção do metal tanto para Co(II) quanto para Ni(II). A isoterma que melhor se ajustou no estudo em questão foi Freundlich para os dois metais. O modelo de pseudo-segunda ordem foi o mais indicado nos estudos cinéticos realizados para os íons Co(II) e Ni(II). Quando avaliados os melhores parâmetros, não foram incrementados grandes graus de remoção utilizando mais uma ou duas fases de biomassa nova na solução. O tratamento da biomassa com NaOH foi o mais eficiente elevando a remoção para 97 por cento de Co(II) e 89,1 por cento de Ni(II).