沙眼衣原體的實驗室檢查包括病原學方法和非病原學方法。病原學方法包括衣原體直接鏡檢、衣原體培養、衣原體抗原檢測（免疫層析法、酶聯免疫法和直接免疫熒光法）、衣原體核酸檢測（包括核酸探針雜交和PCR）；非病原學方法包括衣原體抗體檢測（用衣原體抗原檢測血中特異的衣原體抗體）、組織病理和尿白細胞計數。本篇內容主要介紹分離培養與鑒定、藥敏試驗、抗體檢測。
一、分離培養與鑒定 細胞培養法用于分離培養衣原體，敏感性70%～90%，特異性達99%，此法對技術和設備要求較高且費用昂貴，培養有一定難度，也可能出現假陰性。因此不適合大樣本病例。
1、雞胚分離培養
1907年捷克學者Harberstaedter和von Prowazek發現衣原體開始，各國學者都致力于衣原體的分離純化，但半個世紀內，由于有可能將某些發光顆粒（白細胞、上皮細胞、色素顆粒）、細菌和酵母菌誤認為沙眼衣原體，因此此法對于實驗人員的技術水平要求較高。以后，我國著名微生物學家湯飛凡教授用雞胚分離的經典方法首次分離成功，從而將衣原體的研究推向了新的高潮。卵黃囊培養對衣原體的早期分離功不可沒，但陽性率低，自有細胞培養后，臨床基本不再使用。
2、細胞分離培養
C.t是專性的細胞內寄生物，它只能在細胞中生長，McCoy細胞（小鼠成纖維瘤細胞）提供了衣原體生長繁殖的必備條件，因此，常用它來進行培養和檢測。傳統的細胞培養法陰性標本盲傳一代后仍為陰性，即確診為陰性。然而有研究報道在一些有經驗的實驗室，增加傳代培養的次數會明顯提高沙眼衣原體泌尿生殖道感染的檢出率。目前，單層細胞和培養基均有商品供應，雖費用較高，但很容易獲得，另外常用的還有HeLa229細胞、BHK21細胞、MCF7，HaCaT細胞和HL細胞株等。細胞培養法一直是沙眼衣原體實驗室檢查的金標準，然而由于敏感性相對較低，不同實驗室檢出的陽性率差別較大，而且耗時、費錢，需要一定的實驗設備，不適用于臨床門診中大量患者的實驗室檢查。
3、衣原體微量快速培養法
很多學者對衣原體細胞培養方法做了改進，細胞培養由玻璃瓶改為試管，由試管改為微量快速的96孔板，同時也有改為適用于一般實驗室的平皿法。
二、藥敏試驗
日本化學療法學會1992年建立的衣原體最低抑菌濃度（MIC）測定方法是參照衣原體屬國際通用的測定法而制定的標準法，在我國尚未建立衣原體的藥敏試驗標準法。
三、抗體檢測
人體感染衣原體后，產生相應抗衣原體抗體，檢測這些特異性抗體可確定有無衣原體感染。檢測血清抗體不同種類的臨床意義也不盡相同。抗衣原體IgM抗體在成人生殖道感染并不常見；抗衣原體IgG抗體陽性率在性活躍人群高，盡管可以無活動性感染，既往感染足以引起陽性；而衣原體特異性血清IgA抗體則與疾病活動存在統計學相關性。用于各型衣原體感染的血清學試驗包括補體結合試驗、微量免疫熒光試驗、間接免疫熒光和酶免疫吸附試驗等。微量免疫熒光試驗和補體結合試驗常用。血清學方法對診斷生殖道衣原體感染的合并癥有意義。患輸卵管炎或肝周圍炎的女性或患附睪炎的男性患者血清抗體滴度非常高。此外，用酶免疫法測定衣原體抗體和微量免疫熒光法一樣敏感，但不能用于新近感染。
血清學試驗的診斷價值有局限性：①到目前為止還沒有一種試驗能完全適用于所有種類衣原體感染；②由于感染早期癥狀較輕微，往往錯過急性期標本的采集時間；③由于血清抗體可持續很長時間，單一血清標本檢測到的抗體只能說明以前感染過衣原體，只有當恢復期血清抗體與急性期抗體相比滴度有4倍增高并伴有臨床癥狀時才支持目前有衣原體感染。由于敏感性、特異性、預測值不夠理想，血清學檢查不建議作為臨床診斷疾病的活動性的手段。
目前沒有一個同時具備快速、特異性、敏感、價廉等特點的檢測，再加上沙眼衣原體泌尿生殖道感染臨床表現隱匿，及時診治變得很困難。目前的檢測標本采集主要是尿道和生殖道分泌物（表1、表2），而近年很多研究提示，衣原體感染的胃腸道定植可能是衣原體感染復發的重要原因，衣原體感染標本采集的困難也是衣原體診治難點之一。
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