La contaminación geogénica de aguas subterráneas por arsénico representa un riesgo significativo en la región de Puno; dada su toxicidad para el ser vivo. Esta investigación evaluó la eficiencia de adsorción de arsénico en aguas subterráneas de Juliaca utilizando nanopartículas de óxido de hierro sintetizadas con extracto de hojas de Eucalyptus globulus. La metodología incluyó la síntesis de nanopartículas mediante el uso del extracto de hojas de Eucalyptus globulus e hidróxido de sodio como agentes reductores y estabilizadores del pH, respectivamente. El extracto de hojas de Eucalyptus globulus se preparó en una relación de 1:5 (peso/volumen) utilizando agua ultra pura como solvente. Posteriormente, las nanopartículas se caracterizaron en cuanto a grupos funcionales, tamaño hidrodinámico y morfología, mediante FTIR, DLS y SEM. Los experimentos de adsorción se realizaron bajo diferentes condiciones de pH, dosis de nanoadsorbente y tiempo de contacto, siguiendo un diseño factorial 23. Los resultados de FTIR confirmaron la presencia de fases como Fe₃O₄ y γ-Fe₂O₃, mientras que DLS reportó tamaños en el rango de 66.36 nm a 83.23 nm y el SEM reveló formas cuasi esféricas, con tamaños que oscilan entre 182.1 nm y 206.4 nm. Se evaluó la eficiencia de adsorción de las nanopartículas de óxido de hierro sintetizadas con extracto de Eucalyptus globulus en 300 ml de agua subterránea, con una concentración inicial de arsénico de 171.7 µg/L, logrando un porcentaje de adsorción del 99.30%. En conclusión, estas nanopartículas demostraron ser una solución para la adsorción de arsénico en aguas subterráneas bajo condiciones de pH 7, con una dosis de 260 mg y un tiempo de 15 minutos.