En el presente trabajo, se correlacionó una investigación sobre la topografía de la superficie y la variación de la geometría de las fibras de bagazo con sus propiedades mecánicas a través del análisis de imágenes. Las fibras se probaron bajo una máquina universal de ensayo de tracción y se calculó el diámetro de las fibras utilizando imágenes obtenidas en un microscopio digital. Además, se realizó una caracterización y cuantificación de la superficie utilizando imágenes obtenidas mediante SEM. Los resultados mostraron que la rugosidad de la superficie de la fibra de bagazo tratada con álcali aumentó en comparación con la de la fibra no tratada. Además, se observó que la variación del diámetro de la fibra de bagazo a lo largo de su longitud y entre diferentes fibras no solo es variable, sino también impredecible. Los resultados de la prueba de tracción revelaron que las fibras de bagazo mostraron menor tensión en la ruptura con una dispersión considerable. Se puede inferir que el efecto sinérgico de la fibra de bagazo gruesa, las variaciones del diámetro de la fibra de bagazo a lo largo de su longitud y entre fibras, y el mecanismo de fractura de la fibra establecen una condición local para la fractura y resultaron en tales variaciones en las propiedades de tracción. Finalmente, los resultados mostraron claramente que el ajuste de Weibull de dos parámetros se ajustó bastante bien a los datos experimentales. Se encontró que el módulo de Weibull era 1.7, lo que indica que la distribución de la resistencia es alta.