沙眼衣原体引起的疾病范围广泛，可累及眼、泌尿生殖道和其他脏器。在女性，引起的疾病包括有症状和无症状的宫颈炎、急性输卵管炎，并可继发不孕。
在男性，引起的疾病包括有症状和无症状的尿道炎和急性附睾炎，男女均可发生衣原体性直肠炎。生殖道衣原体感染还可引发反应性关节炎，而ｌ型沙眼衣原体引起的性病性淋巴肉肿，可表现为无痛性生殖器溃疡，亦能发展为淋巴结炎及生殖道——肛门直肠综合征。
沙眼衣原体也可母婴传播，引起胎儿和新生儿感染，影响优生优育。沙眼衣原体通过胎盘感染胎儿，可引起早产、低出生体重和胎膜早破，还可能导致自然流产。而经产道传播给新生儿，则可引起新生儿眼炎及新生儿肺炎。
