沙眼衣原体是介于细菌和病毒之间的一大属微生物。它能通过细菌滤器行细胞内寄生，具有独特的生活周期，大小250～450nm。其主要特点是：①含有DNA和RNA两种类型的核酸；②具有由黏肽组成的胞壁，且含有胞壁酸；③通过独特的生活周期，以类似细菌的二分裂方式增值；④含有核糖体；⑤有较复杂的酶系统，能进行一定的代谢活动；⑥许多抗生素能抑制其生长繁殖。在它的生活周期中，有原体和始体两种形态。原体体积较小（直径为200～300nm），细胞质致密，具传染性。当原体黏附并侵入敏感细胞后，即体积变大（直径可达800～1 200nm），成为始体（细胞质变得疏松成网状，因而始体又称为网状体）。始体没有传染性但具有新陈代谢活性，在宿主细胞内行二分裂增殖，最后细胞质又浓缩而变成原体。大量始体和原体聚集在细胞内称为包涵体，最后宿主细胞破裂，原体释放出来由于感染邻近的敏感细胞。完成一次周期需35～48h。沙眼衣原体的原体多呈圆形，有较致密而坚韧的细胞壁，可存活于细胞外，具有高度的传染性，用姬姆萨染色呈红色。始体亦呈圆形，体积较大而疏松，无传染性，用姬姆萨染色呈深蓝色或暗紫色。包涵体为嗜碱性，用姬姆萨染色时呈蓝色或暗紫色。用碘染色时包涵体呈棕褐色，而其他细胞则不着色，有利于鉴别。沙眼衣原体有15个血清型，其中A、B、Ba和C型是引起沙眼流行的衣原体株，L1、L2、L3型是引起性病性淋巴肉芽肿的衣原体株，D型、K型则主要引起尿道炎、附睾炎、前列腺炎、直肠炎、宫颈炎、输卵管炎、盆腔炎、肝周炎和Peiter病。可见它们的血清型不同，引起的疾病相差甚远。

衣原体侵入机体后，一般首先在杯状细胞或柱状上皮细胞内生长繁殖，然后在单核-巨噬细胞系统的细胞内增殖。衣原体在细胞内繁殖除损害寄生的细胞外，尚能逃避宿主免疫防御功能，得到间歇性保护。衣原体的致病机制是抑制宿主细胞代谢，溶解破坏细胞并导致溶解酶释放，代谢产物的细胞毒作用，引起变态反应和自身免疫。

人体感染衣原体后，可获得特异性免疫，但通常免疫力不强，且为时短暂。因此，常造成持续感染、隐性感染或反复感染。细胞免疫方面，大部分活动性已治愈的衣原体患者，给予相应的抗原皮内攻击时，常表现为迟发型变态反应。这种变态反应可用淋巴细胞进行被动转移。此种免疫性很可能是T细胞所介导。体液免疫方面，在衣原体感染后，在血清和局部分泌物中出现中和抗体。中和抗体可抑制衣原体对宿主细胞的吸附，也能通过调理作用增强吞噬细胞的摄入。

沙眼衣原体营严格的细胞内寄生。因此，要用细胞培养和鸡胚培养方法来进行分离。目前常用的细胞是McCoy传代细胞（来自人滑膜）和HeLa229细胞。衣原体不耐热，在室温中迅速丧失其传染性，加温50～60℃、30min或56～60℃、5～10min即可将其杀死。但可耐寒，在－70℃下能存活数年。四环素、红霉素和氯霉素对它有抑制作用，而链霉素及新霉素对它则无效。常用消毒剂如0．1%甲醛、0．5%苯酚可将衣原体在短期内灭活。