Kutipan dari situs Wikipedia, bakteri Gram-positif yang mempertahankan violet kristal selama proses pewarnaan Gram akan berwarna biru atau ungu di bawah mikroskop.
Di sisi lain, bakteri gram negatif akan berwarna merah atau merah muda. Perbedaan antara keduanya didasarkan pada struktur dinding sel yang berbeda dan dapat diekspresikan dengan prosedur pewarnaan Gram. Prosedur ini ditemukan pada tahun 1884 oleh seorang ilmuwan Denmark bernama Christian Gram dan merupakan prosedur penting dalam klasifikasi bakteri
Bakteri gram positif seperti Staphylococcus aureus (bakteri patogen yang umum pada manusia) hanya mempunyai membran plasma tunggal yang dikelilingi dinding sel tebal berupa peptidoglikan. Sekitar 90 persen dari dinding sel tersebut tersusun atas peptidoglikan sedangkan sisanya berupa molekul lain bernama asam teikhoat.
Di sisi lain, bakteri gram negatif (seperti E. coli) memiliki sistem membran ganda di mana membran pasmanya diselimuti oleh membran luar permeabel. Bakteri ini mempunyai dinding sel tebal berupa peptidoglikan, yang terletak di antara membran dalam dan membran luarnya.
Bakteri gram-negatif adalah bakteri yang tidak mempertahankan zat warna kristal violet sewaktu proses pewarnaan Gram sehingga akan berwarna merah bila diamati dengan mikroskop.
Banyak spesies bakteri gram-negatif yang bersifat patogen, yang berarti mereka berbahaya bagi organisme inang. Sifat patogen ini umumnya berkaitan dengan komponen tertentu pada dinding sel gram-negatif, terutama lapisan lipopolisakarida (dikenal juga dengan LPS atau endotoksin)