Die Diagnose des trockenen Auges erfordert die Untersuchung der Augenoberfläche (okulare Oberfläche) mit einem Biomikroskop (auch Spaltlampe genannt). Dieses optische Instrument liefert ein vergrößertes Bild des Tränenfilms, der Augenoberfläche und der Augenlider und ermöglicht eine sorgfältige Untersuchung der vorderen Teile des Auges, einschließlich der vorderen Augenkammer und der Iris. Die Anwendung von ungiftigen Färbemitteln auf der Augenoberfläche (in Form von Augentropfen) kann die Beurteilung des Tränenfilms erleichtern und Bereiche mit Schäden auf der Augenoberfläche aufzeigen. Lissamingrün wird verwendet, um Veränderungen der Augenoberfläche aufzuzeigen, die mit unzureichendem Tränenfluss und übermäßiger Trockenheit einhergehen. Mit dieser Färbung können devitalisierte Zellen und Stränge von devitalisiertem Oberflächengewebe (Filamente) sichtbar gemacht werden. Es wurde ein Punktesystem entwickelt, um den Schweregrad dieser Veränderungen zu bewerten und ist nützlich für die Überwachung der Behandlung des trockenen Auges im Laufe der Zeit. Fluorescein ist ein zweiter Farbstoff, der sich im Tränenfilm dispergiert. Je länger die Dauer ist, in der der Fluorescein-Farbstoff gleichmäßig im Tränenfilm dispergiert bleibt, desto besser ist die Qualität des Tränenfilms. Die Zeit, die dieser Tränenfilm braucht, um „aufzubrechen“, ist ein wichtiges Maß für die Integrität des Tränenfilms. Fluorescein ermöglicht auch die Erkennung kleiner Bereiche auf der Hornhaut, in denen die Auskleidungszellen aufgrund von Trockenheit oder anderen Formen der Schädigung verloren gegangen sind.
Die für die Augenfärbung verwendeten Farbstoffe Fluorescein und Lissamingrün können leichte Reizungen verursachen. Ein grüner Fleck auf der Augenoberfläche kann für mehrere Stunden vorhanden sein.