Los organoides cerebrales recapitulan los fenotipos in vivo y las funciones fisiológicas del cerebro y tienen un gran potencial para estudiar el desarrollo cerebral, modelar enfermedades y llevar a cabo investigaciones sobre redes neuronales. Es esencial obtener imágenes tridimensionales (3D) de todo el órgano a nivel celular para explorar sus características y aplicaciones. Las estrategias histológicas existentes sacrifican las características espaciales inherentes de los organoides, y se necesita urgentemente una estrategia para la imagenología de volumen y el análisis 3D de organoides enteros. Aquí, proponemos un pipeline de imagen de alta resolución basado en el etiquetado fluorescente mediante transducción viral y la inmunotinción 3D con tomografía de sección microóptica fluorescente (fMOST). Pudimos obtener imágenes de organoides intactos utilizando nuestro pipeline, revelando información sobre la citoarquitectura de los organoides y la localización espacial de las neuronas y las células positivas para la proteína ácida fibrilar glial (células GFAP). Realizamos una reconstrucción de células individuales para analizar la morfología de las neuronas y las células GFAP. La localización y el análisis cuantitativo de los marcadores de la capa cortical revelaron la heterogeneidad de los organoides. Este pipeline permitió la adquisición de información espacial de alta resolución de organoides a escala milimétrica para analizar su composición celular y morfología.