多数沙眼根据乳头、滤泡、上皮角膜炎、血管翳、角膜缘滤泡、Herbert小凹等特异性体征可以作出诊断。由于睑结膜的乳头增生和滤泡形成并非为沙眼所特有，因此早期沙眼的诊断在临床病变尚不完全具备时较困难，有时只能诊断“疑似沙眼”，要确诊须辅以实验室检查。
沙眼会引起上睑下垂
沙眼患者以慢居多，但在这过程中也经常会急性发作，所以就会出现重复感染的问题，而重复感染就会加重原有的沙眼血管翳及瘢痕形成，甚至睑板肥厚变形，引起睑内翻倒睫，加重角膜的混浊，损害视力，甚至失明。除重复感染外，合并其他细菌性感染，也使病情加重。
沙眼感染早期即可出现上睑提举无力呈欲睡状，也就是上睑下垂。早期是因为沙眼引起的浸润、充血、水肿而使上睑重量增加和米勒氏肌被侵犯所致。晚期则由于米勒氏肌被破坏、瘢痕形成、失去收缩能力而成永久性上睑下垂。
WHO要求诊断沙眼时至少符合下述标准中的2条：
1、上睑结膜5个以上滤泡。
2、 典型的睑结膜瘢痕。
3、 角膜缘滤泡或Herbet小凹。
4、 广泛的角膜血管翳。
除了临床表现，实验室检查可以确定诊断。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，但细胞学检查的假阳性率高。
结膜刮片后行Giemsa染色可显示位于核周围的兰色或红色细胞浆内的包涵体。改良的Diff-Quik染色将检测包涵体的时间缩短为几分钟。荧光标记的单克隆抗体试剂盒检测细胞刮片衣原体抗原、酶联免疫测定、聚合酶链反应都有高度敏感和高特异性，但要求操作者较熟练的掌握操作技术，花费也昂贵。
沙眼衣原体培养需要放射线照射或细胞稳定剂（如放线菌酮）预处理，通常在生长48-72小时后用碘染色单层细胞，或通过特殊的抗衣原体单克隆抗体检测，是重要的实验室检查，但技术要求高，不能广泛应用。