Gram-positiva bakteriers cellväggar innehåller ett tjockt lager av peptidoglykan, en komplex polysackarid. Gram-negativa bakteriers cellväggar innehåller å andra sidan ett tunt lager av peptidoglykan omgivet av ett yttre membran.
Gramfärgningsproceduren innefattar sekventiell applicering av en kristallviolett lösning, en jodlösning, en aceton-alkohollösning och en safraninlösning. Kristallviolett är den primära fläcken som penetrerar cellväggarna hos både grampositiva och gramnegativa bakterier. Jod tillsätts sedan för att bilda ett komplex med kristallviolett, vilket ytterligare förstärker färgningen av cellväggarna. Aceton-alkohollösningen fungerar som ett differentieringsmedel, vilket gör att cellväggarna hos gramnegativa bakterier avfärgas. Slutligen tillsätts safranin som en motfärgning som färgar de avfärgade cellväggarna hos gramnegativa bakterier.
Gramfärgning appliceras vanligtvis inte på eukaryoter på grund av skillnader i deras cellväggsstruktur. Eukaryoter, som inkluderar svampar, växter och djur, har cellväggar som huvudsakligen består av cellulosa eller kitin. Dessa cellväggskomponenter reagerar inte med Gram-färgningen på samma sätt som bakteriers peptidoglykancellväggar gör. Som ett resultat behåller eukaryoter vanligtvis inte Gram-färgningen och verkar färglösa när de ses i mikroskop efter Gram-färgning.
En annan anledning till att Gramfärgning vanligtvis inte tillämpas på eukaryoter är att det inte är nödvändigt för deras identifiering och differentiering. Eukaryoter klassificeras i olika grupper baserat på deras morfologi, genetiska egenskaper och andra specifika cellstrukturer. Olika färgningstekniker, såsom hematoxylin och eosinfärgning, används vanligtvis för att visualisera och differentiera eukaryota celler.
Sammanfattningsvis används Gram-färgning främst för klassificering och identifiering av bakterier baserat på deras cellväggsstruktur. Det är inte vanligt att applicera på eukaryoter eftersom deras cellväggar skiljer sig från bakteriers och de kan effektivt identifieras med alternativa färgningsmetoder.