1.直接免疫熒光法
將特異的衣原體單克隆抗體用熒光素標記后檢測標本中的衣原體抗原，如標本中有衣原體，則和抗體結合，在熒光鏡下可見蘋果綠色的熒光，一張涂片中衣原體數在10個以上時為陽性，特異性>97%，敏感性為70%～92%。
2.酶聯免疫法
用光譜測相儀檢測泌尿生殖道中的衣原體抗原，發現顏色改變為陽性，24小時獲得結果，敏感性為60%～90%，特異性為92%～97%。
3.沙眼衣原體培養
沙眼衣原體為專性細胞內寄生物，只有在活細胞中才能生長繁殖，常用于衣原體培養的細胞是McCoy細胞和Hela229細胞，特異性為99%～100%，敏感性為68.4%～100%，是目前診斷沙眼衣原體的金標準。沙眼衣原體是在柱狀上皮細胞內寄生的微生物，合適的培養標本是應用拭子從距尿道內口2～4mm以內的尿道內取出，而不是取尿道口的分泌物或尿液作培養。
4.解脲支原體培養
利用解脲支原體能分解精氨酸產氨，發酵葡萄糖產酸的原理，分別使含精氨酸的肉湯培養基變為堿性，指示劑顏色由黃變紅，葡萄糖肉湯培養基由粉紅色變為黃色，該方法已廣泛應用于臨床。
5.聚合酶鏈反應（PCR）和連接酶聯反應（LCR）
敏感性和特異性均優于其他方法，但要注意防止污染造成的假陽性。