Il problema di fondo è un'alterata idratazione della superficie oculare, di cui spesso non si conosce purtroppo la causa. Si manifesta con un difetto di qualità e di quantità del film lacrimale. Un normale film lacrimale è composto da vari strati: muco interno (prodotto dalle cellule della superficie oculare), liquido salino al centro (prodotto dalla ghiandola lacrimale) e olio esterno per proteggere dall'evaporazione (prodotto dalle ghiandole sebacee delle palpebre). Il liquido ha un effetto levigante sulla superficie dell'occhio, cui apporta sostanze nutritive, eliminando i prodotti di scarto del metabolismo.
Il sintomo caratteristico dell'occhio secco è la sensazione della presenza di sabbia o di corpi estranei. Possono manifestarsi anche altri sintomi, come bruciore, prurito, difficoltà della vista o nella lettura (di solito temporanee), lacrimazione, occhi arrossati e senso di abbagliamento. Spesso i sintomi si accentuano nel corso della giornata, nei periodi di riscaldamento, in presenza di vento e se si trascorrono ore davanti allo schermo di un computer. La sintomatologia è simile a quella di altre malattie dell'occhio.
Pertanto, non è possibile formulare una diagnosi di occhio secco solamente in base ai sintomi.