1、体格检查：查看患者有无畏光、流泪症状，检查患者视力情况。
2、衣原体分离培养：诊断衣原体感染的金标准。四种衣原体均可用鸡胚卵黄囊接种分离，分离阳性率为20%~30%，可用于初代培养但费时较多，较适宜用以恢复衣原体毒力，用细胞培养分离衣原体是目前分离衣原体最常用的方法。
3、结膜细胞学检查：此方法是实验室检查沙眼衣原体最传统的方法，沙眼细胞学的典型特点是可检出淋巴细胞、浆细胞和多形核白细胞。结膜刮片后行Giemsa染色可显示位于核周围的蓝色或红色细胞浆内的包涵体。
4、分子生物学方法：原位杂交法检测宫颈或直肠活检标本中沙眼衣原体DNA，也可用PCR法检测，可明显提高检测敏感性，且可用于鉴定其血清型。