A capacidade das bactérias reterem corantes de Gram é uma das técnicas iniciais da identificação e da diferenciação dos microrganismos, agrupando-as em bactérias Gram positivas e bactérias Gram negativas.
A coloração de Gram é uma técnica célere, importante e fácil, que permite a diferenciação entre as duas classes mais importantes de bactérias. As bactérias são fixadas, pelo calor, na superfície de uma lâmina, coradas pelo violeta de cristal. Este corante é, posteriormente, precipitado pelo lugol. O corante em excesso e não ligado é removido pelo descorante, que pode ser acetona ou álcool, e pela água. A safranina, usada como contra corante, é adicionada à amostra fixada, corando todas as células descoradas. Esta técnica demora cerca de dez minutos. A amostra é então analisada através de microscopia ótica.
As bactérias Gram positivas adquirem cor púrpura, o corante (violeta de cristal) fica retido pela camada de peptidoglicanos. Esta estrutura que envolve toda a célula é bastante espessa. As bactérias Gram negativas, em que a estrutura do peptidoglicano é relativamente fina, não retêm o violeta de cristal. Desta forma a célula é corada pela safranina, que a torna avermelhada.
Uma bactéria Gram positiva tem uma parede celular espessa, constituída por múltiplas camadas, na sua maioria de peptidoglicano, a envolver a membrana celular. O peptidoglicano, constituinte da parede celular da bactéria, é suficientemente poroso para permitir a difusão de metabolitos para a membrana celular. Esta estrutura é essencial para a sobrevivência da bactéria, nomeadamente, nos ambientes hostis nos quais ela cresce.
As paredes celulares das bactérias Gram negativas são mais complexas que as das bactérias Gram positivas, tanto a nível estrutural, como químico. A parede celular, deste grupo de bactérias, contem duas camadas externas à membrana celular. Adjacente à membrana plasmática situa-se uma camada, muito fina, de peptidoglicano. Este peptidoglicano contribui apenas para 5 a 10% do peso da parede celular. Não existe ácidos teicoico e lipoteicoco na parede celular das bactérias Gram negativas.
