グラム染色では、細菌の細胞壁染色することで、色の違いから菌を識別する。

　グラム陽性菌の細胞壁はグラム陰性菌よりも、一層の厚いペプチドグリカン層から構成されており、よく染色され脱色されにくい。一方、グラム陰性菌では、何層かの薄いペプチドグリカン層の外側を、外膜と呼ばれる脂質二重膜が覆った構造となって染色されにくく脱色されやすいため、グラム陽性菌よりも薄い色となる。