在革蘭氏染色實驗中，首先添加了結(jié)晶紫(crystal violet)，再添入另一種復(fù)染染料(通常使用番紅(safranin))，從而將所有的革蘭氏陰性菌染成紅色或粉色。通過這種測試我們可以區(qū)分兩種細胞壁結(jié)構(gòu)不同的細菌。革蘭氏陽性菌[1] 在反應(yīng)后的除色溶液中將呈現(xiàn)龍膽紫的顏色。

革蘭氏陰性菌細胞壁中肽聚糖含量低，而脂類含量高。當(dāng)用乙醇處理時，脂類物質(zhì)溶解，細胞壁通透性增強，使結(jié)晶紫極易被乙醇抽出而脫色;再度染上復(fù)染液番紅的時候，便呈現(xiàn)紅色了。

革蘭氏陰性菌的病原能力通常與其細胞壁組成相關(guān)，具體說來有脂多糖(lipopolysaccharide，又稱為LPS或者內(nèi)毒素(endotoxin))層。在人體中，LPS可以激發(fā)一種固有免疫反應(yīng)(innate immune response)這種反應(yīng)是通過細胞素制造和免疫系統(tǒng)活化等來描述其特征的。比如，紅腫就是細胞素產(chǎn)生并釋放導(dǎo)致的。因為脂多糖在革蘭氏陰性菌的細胞墻表皮，所以大多數(shù)或舊型抗生素都不能有效抑制此類細菌[2] 。

革蘭氏陰性菌以大腸桿菌為代表。