Estrogens (estradiol, estrone and estriol) are hormones that primarily influence the development, maturation and function of female reproductive tract in humans and animals, which are introduced into the environment through their excretions. These hormones have been frequently detected in aquatic environments and are toxic to the residing flora and fauna. Microalgae have endogenous catabolic systems, heterotrophic capability and ability to thrive in extreme environments, making them a favourable candidate for the removal of pollutants from contaminated waters.The present study was initiated by screening of estrone tolerant microalgae species for which Micratinum reisseri, Chlorella vulgaris, Chlamydomonas mexicana and Chlamydomonas pitschmannii were evaluated. C. mexicana showed the lowest growth inhibition and was selected for further study. The biochemical analysis revealed that the total chlorophyll, carotenoid, protein and lipid contents of C. mexicana were decreased with the increasing concentrations of estrone (0-100 ppb), while the carbohydrate content was increased. Exposure to estrone increased the content of superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT), which are the major antioxidant enzymes induced in response to environmental stress. Ultra Performance Liquid Chromatography (UPLC) analysis confirmed the bioaccumulation and biodegradation of estrone by the microalga. C. mexicana was tolerant to concentrations of estrone higher than its detection level in the aquatic systems. The present study demonstrated that C. mexicana can prove to be a potential candidate for the treatment of estrone contaminated water sources.