Die Gram-Färbung ist in der medizinischen Bakteriologie weit verbreitet. Mit ihr können Bakterien angefärbt und anhand ihrer Fähigkeit, Gentianaviolett (Gram +) oder Fuchsin (Gram -) zu binden, unterschieden werden. Die Bakterien können nach der Gram-Färbemethode in 2 Kategorien eingeteilt werden.

Die Gram-Färbung beruht auf der aufeinanderfolgenden Einwirkung eines Anilinfarbstoffs, Kristallviolett, Jod und dann einer Mischung aus Alkohol und Aceton. Zunächst dringt der Farbstoff in die Wand und das Zytoplasma ein. In einem zweiten Schritt reagiert das Jod mit dem Farbstoff und macht ihn unlöslich.

Im nächsten Schritt wird eine Alkohollösung verwendet. Aufgrund ihrer dickeren Wandstruktur und ihrer besonderen chemischen Zusammensetzung behalten Gram+-Bakterien die violette Farbe. Gram-Bakterien, die eine dünnere Wand haben und leichter verblassen, verlieren die violette Farbe.

Die größere Durchlässigkeit von gramnegativen Bakterien für Alkohol ermöglicht eine Verfärbung. Gram-positive Bakterien bleiben violett oder lila gefärbt. Mit einer Gegenfärbung (z. B. rosa) lassen sich die Zellkörper von gramnegativen Bakterien wieder sichtbar machen.