Investigaciones recientes han destacado la importancia de las características clave del microambiente tumoral, especialmente la matriz extracelular rica en colágeno (ECM) en la caracterización de la invasión y progresión tumoral. Esto ha despertado un gran interés tanto de investigadores básicos como de clínicos, incluidos patólogos, para incluir la evaluación de las fibras de colágeno como parte de la investigación del desarrollo y progresión del cáncer. El colágeno fibrilar es el más abundante en la matriz extracelular normal, y se ha descubierto que está regulado al alza en muchos cánceres. Estudios recientes sugirieron un tema emergente en múltiples tipos de cáncer en el que los patrones de organización específicos de las fibras de colágeno difieren entre tejidos benignos y malignos y también parecen estar asociados con el estadio de la enfermedad, el pronóstico, la respuesta al tratamiento y otras características clínicas. Existe un gran potencial para desarrollar biomarcadores de fibras de colágeno basados en imágenes para aplicaciones clínicas, pero su adopción en la práctica clínica estándar depende de evaluaciones adicionales de translación y clínicas. Aquí ofrecemos una revisión exhaustiva de la literatura actual sobre la estructura y organización del colágeno fibrilar como biomarcador candidato del cáncer, y nuevas perspectivas sobre los desafíos y próximos pasos para investigadores y clínicos que buscan explotar esta información en la investigación biomédica y los flujos de trabajo clínicos.