Các xét nghiệm sinh hóa được sử dụng để phát hiện sự hiện diện hoặc vắng mặt của vi khuẩn gram âm hoặc gram dương. Các xét nghiệm này thường được sử dụng trong các lĩnh vực khoa học và y học, đặc biệt là sinh học. Các xét nghiệm sinh hóa được thực hiện bằng nhiều phương pháp và kỹ thuật thí nghiệm; phương pháp kiểm tra khác nhau tùy thuộc vào việc các nhà nghiên cứu đang kiểm tra vi khuẩn dương tính hay âm tính.
Thử nghiệm Mannitol Salt Agar (MSA) được sử dụng rộng rãi bởi các nhà sinh học và hóa học để kiểm tra sự hiện diện của vi khuẩn gram dương, chẳng hạn như các loài Staph và Strep. Thử nghiệm này được phân loại là chọn lọc và phân biệt: thành phần khác biệt chính trong MSA là đường mannitol; chất này được sử dụng để thu hút các sinh vật (vi khuẩn gram dương) ăn mannitol làm nguồn thức ăn. Khi tiêu thụ chất này, những vi khuẩn này tạo ra các sản phẩm phụ có tính axit, còn được gọi là quá trình lên men, cuối cùng làm giảm độ pH của môi trường xung quanh. Các mức độ axit khác nhau do môi trường tạo ra được sử dụng làm chất chỉ thị pH, có màu từ đỏ đến cam và vàng nhạt. Theo Đại học Wyoming, xét nghiệm oxidase được sử dụng để xác định sự hiện diện của vi khuẩn gram âm, cụ thể là vi khuẩn có chứa enzym oxidase. Trong thử nghiệm này, kết quả dương tính xảy ra khi các điện tử bị oxy hóa bởi cytochrome oxidase, chuyển sang màu tím sẫm.