Gram-pozitivne bakterije su one koje pozitivno reagiraju na testiranje Gramovom bojom. Prilikom bojenja bakterije dobijaju kristalno violetnu boju, a zatim, pod mikroskopom izgledaju kao ljubičaste. To je zato što debeli peptidoglikanski sloj u bakterijskim ćelijskom zidu zadržava boja nakon ispiranja ostatka uzorka.[1]
Gram-negativne bakterije ne mogu zadržati ljubičastu boju nakon postupka dekolorizacije; alkohol se koristi u ovoj fazi za degradiranje vanjske membrane gram-negativnih ćelija, čineći ćelijski zid više poroznim i nesposobnim da zadrži kristale ljubičaste boje. Njihov peptidoglikanski sloj je mnogo tanji, između unutrašnjr ćelijske membrane i bakterijske vanjske membrane, a nanoseći kontrast (safranin ili fuksin) pojavljuje se crveno ili ružičasto obojenje. Unatoč tome što imaju deblji peptidoglikanski sloj, gram-pozitivne bakterije su, zbog odsustva vanjskog membrane, prijemčivije za antibiotike nego gram-negativne.