人類是沙眼衣原體的自然宿主。它主要寄生于機體粘膜上皮細胞。猴和猩猩的眼及泌尿系可實驗感染各型沙眼衣原體（包括LGV在內(nèi)）。靈長類外的動物，對LGV之外的其他沙眼衣原體均無致病性。雞胚只對大多數(shù)沙眼衣原體敏感，但禽類則對各型沙眼衣原均不敏感。小白鼠對LGV衣原體是敏感的，尤其是腦內(nèi)感染，病死率可達30%.此外，大白鼠、豚鼠和家兔對LGV衣原體的敏感性幼齡高于成年。所有沙眼衣原體都能在雞胚卵黃囊內(nèi)生長繁殖，并致死雞胚。將沙眼衣原體懸液接種6～8天胚齡卵黃囊內(nèi)，置35℃溫箱，一般于6～8天后死亡。醫(yī)學(xué)`教育網(wǎng)搜集整理剖檢時胚體及卵黃囊膜充血。卵黃囊膜涂片可散在衣原體，病理切片則可見卵黃囊膜細胞內(nèi)包涵體。

所有沙眼衣原體均可在細胞培養(yǎng)中生長，現(xiàn)多采用McCoy或HeLa229細胞株，在接種衣原體前，以X線照射細胞，或于細胞培養(yǎng)中加入代謝抑制如細胞松弛素B、DEAE葡聚糖呈放線菌酮，其目的在于細胞生長代謝緩慢，以利于衣原體的寄生性生長。