La colorazione di Gram è ampiamente utilizzata in batteriologia medica; può colorare i batteri e distinguerli in base alla loro capacità di fissare il violetto di genziana (Gram +) o la fucsina (Gram -). I batteri possono essere raggruppati in 2 categorie in base al metodo di colorazione di Gram.

Gram staining is based on the successive action of an aniline dye, crystal violet, iodine and then a mixture of alcohol and acetone. At first, the dye penetrates the wall and cytoplasm. In a second step, iodine reacts with the dye and makes it insoluble.

La fase successiva prevede una soluzione alcolica. A causa della loro struttura muraria più spessa e della particolare composizione chimica, i batteri Gram + mantengono il colore viola. I batteri Gram-, con una parete più sottile e più permeabile allo sbiadimento, perdono il colore viola.

La maggiore permeabilità dei batteri Gram-negativi all'alcol consente la decolorazione. I batteri Gram-positivi rimangono colorati di viola o porpora. Una controcolorazione (ad esempio in rosa) permette di visualizzare nuovamente i corpi cellulari dei batteri Gram-negativi.