Nhuộm Gram nhắm vào thành tế bào và một lớp gọi là peptidoglycan. Vì tế bào của con người không có thành tế bào hoặc peptidoglycan, nên vết nhuộm gram sẽ không có tác dụng gì vì vết chính sẽ bị rửa trôi, Wikipedia lưu ý.
Quy trình nhuộm gram được sử dụng để phân biệt giữa vi khuẩn gram dương và gram âm, Khoa học 360 lưu ý. Xét nghiệm nhuộm gram sử dụng thuốc nhuộm tím pha lê và chất cản quang, chẳng hạn như safranin. Nếu mẫu vi khuẩn là gram dương, chất nhuộm màu tím pha lê được giữ lại. Nếu mẫu vi khuẩn là gram âm, thì phản ứng sẽ có thể nhìn thấy dưới kính hiển vi.
Khi tế bào của con người được nhuộm màu, chất nhuộm màu tím pha lê sẽ rửa sạch và chất cản quang bám vào nhân tế bào. Màu sắc sau đó nhuộm lớp peptidoglycan nếu có thành tế bào. Peptidoglycan là một polyme nằm trong thành tế bào của vi khuẩn. Khi thêm i-ốt vào mẫu cố định nhiệt, chất nhuộm màu tím trong tinh thể liên kết với i-ốt và bị giữ lại trong tế bào.
Sự khác biệt chính giữa tế bào gram dương và gram âm là độ dày của lớp peptidoglcyan trong thành tế bào. Tế bào gram dương có lớp peptidoglycan rất dày và chắc, trong khi tế bào gram âm có lớp peptidoglycan rất mỏng và ít chặt hơn.