沙眼衣原体仅侵入睑结膜及穹窿结膜上皮细胞，但引起的病理变化则达深部组织。潜伏期约为5～2日，通常侵犯双眼，病人有异物感、畏光、流泪，有很多黏液或黏液性分泌物。沙眼性炎症位于睑结膜，开始可见小的略带白色的圆点状改变，大小为0.2～2mm，称其为滤泡。
    有时尚可见到红色点状损害（乳头）。在有严重炎症时，由于结膜水肿增厚而使血管模糊，更严重者可侵犯角膜而发生角膜血管翳。睑结膜充血、水肿、粗糙、乳头肥大增生急性症状数周后可消退，进入慢性期，此时可无任何不适或仅感觉眼部容易疲劳。如果此时治愈或自愈，可不留瘢痕。感染沙眼可以延续数年乃至数十年之久，因此许多人都拿沙眼不当病。
    但原发感染已使结膜组织对沙眼衣原体致敏，再遇沙眼衣原体时，则引起迟发超敏反应。经过多次的反复感染，加重原有的沙眼血管翳及瘢痕形成，晚期由于受累的睑结膜发生瘢痕严重，使睫毛向内倒长，即形成倒睫。内翻的睫毛摩擦角膜，致角膜损伤，加重角膜浑浊，睫毛持续地磨擦角膜引起白色瘢痕，可导致视力减退，甚至失明等后遗症。除重复感染外，合并其他细菌性感染也使病情加重。
    墨西哥国立理工学院生物学家伊尔玛·德莱昂说过，实际上沙眼的病体———沙眼衣原体可引发包括泌尿生殖系统感染等在内的多种疾病。人体感染沙眼衣原体后，能产生短暂而又不太强的免疫力，因此沙眼患者经常发生反复感染。她对沙眼患者眼部黏膜取样进行研究后发现，沙眼衣原体阳性率极高，如治疗不及时或不适当，便会造成患者失明。德莱昂还说，沙眼衣原体的患病人群主要集中在青壮年中，它能引发男女急性尿路综合征。女性感染沙眼衣原体后，会引起子宫颈炎、阴道炎、尿道炎，甚至可能引起急、慢性输卵管炎和盆腔炎等。孕妇如被沙眼衣原体感染，分娩时胎儿在通过产道时易发生眼部感染，引起新生儿眼炎和沙眼衣原体肺炎。
    可见，沙眼是一种不可小视的疾病。得了沙眼要及时治疗，以免引发其他感染和后遗症的出现。