Kliiniline optomeetria määratleb silmahaiguste diagnoosimise ja ravi, et parandada nägemist kliinikus või sarnases keskkonnas. Optomeetria arstid kasutavad nägemisvigade mõõtmiseks spetsiaalseid instrumente ja määravad puuduste kõrvaldamiseks kontaktläätsi või prille. Nad võivad teha ka väiksemaid operatsioone võõrkehade eemaldamiseks silmast ja soovitada harjutusi silmade funktsiooni parandamiseks.
Kliinilise optomeetria uuringu käigus mõõdab arst patsiendi võimet näha erinevatel kaugustel asuvaid objekte, samuti värvi ja valguse nägemist. Optometrist otsib ka vigastusi või haigusi, mis võivad olla seotud nägemise halvenemisega. Tavaliselt mõõdab ta silma rõhku, et tuvastada glaukoomi, mis on inimeste vananedes levinud haigus, mille puhul silma koguneb liiga palju vedelikku. Kui glaukoom ei ravita, võib see põhjustada pimedaksjäämist.
Kliiniline optomeetria hõlmab katarakti jälgimist – haigusseisundit, mida iseloomustavad hägused läätsed. Katarakt võib põhjustada nägemise kaotust ja on samuti seotud vananemisega. Kui see häire avastatakse, suunab optometrist patsiendid tavaliselt silmaarsti juurde katarakti eemaldamiseks. Optometrist suunab patsiente arstide ja eriarstide juurde ka muude nägemist mõjutavate haiguste või vigastuste korral.
Kliinilise optomeetrilise uuringu käigus mõõdab arst patsiendi perifeerset nägemist ja vaatab võrkkesta kuju. Ta võib diagnoosida võrkkesta kõverusest põhjustatud astigmatismi ja määrata nägemise parandamiseks korrigeerivad läätsed. Kui patsient eelistab kontaktläätsi, annab arst tavaliselt nõu nende kasutamisel, et vältida nakatumist.
Optometristid kasutavad uuringu läbiviimisel erinevaid seadmeid, sealhulgas tööriistu, et mõõta, kas silmad töötavad koos. See seade aitab kindlaks teha, kas patsient on kaug- või lühinägelik ja kas astigmatism vajab korrigeerimist. Nad võivad diagnoosida presbüoopiat, mis määratleb suutmatuse muuta läheduses asuvate objektide fookust. Presbüoopia, mis tähendab kreeka keeles eakat silma, on inimeste vananedes väga levinud haigus ja seda saab korrigeerida lugemisprillidega. Nägemise muutusi saab kindlaks teha, kui võrrelda silmauuringust saadud teavet kasutatud prillide või kontaktläätsede retseptidega.
Tavaliselt käivad need arstid optomeetriakoolis neli aastat pärast ülikooli bakalaureuseõppe lõpetamist. Nad uurivad silma anatoomiat ja füsioloogiat ning silmahaigusi. Nägemispsühholoogia esindab teist tüüpilist optomeetriakooli kursust. Enamikus valdkondades on pärast õpingute lõpetamist vaja praktikaluba.