Trong thử nghiệm nhuộm Gram, vi khuẩn Gram dương giữ lại thuốc nhuộm màu tím pha lê, trong khi chất cản quang (thường là safranin hoặc fuchsine) được thêm vào sau khi nhuộm tinh thể tím tạo cho tất cả các vi khuẩn Gram âm có màu đỏ hoặc hồng. Nhuộm Gram hầu như luôn là bước đầu tiên trong việc xác định vi khuẩn.