Nhuộm Gram phân tách vi khuẩn thành hai lớp, Gram dương và Gram âm, cho phép các nhà cung cấp dịch vụ y tế xác định loại kháng sinh thích hợp để kê đơn cho bệnh nhân, theo Reference.com. Thành tế bào, mà là lớp phủ bảo vệ vi khuẩn, quyết định kết quả của bài kiểm tra này.
Xác định xem một loại vi khuẩn là Gram dương hay Gram âm là bước đầu tiên để xác định một loài. Trong lĩnh vực y tế, công nhân thực hiện nhuộm Gram trên dịch cơ thể và sinh thiết khi nhà cung cấp nghi ngờ bị nhiễm trùng. Nhân viên phòng thí nghiệm thu thập kết quả từ thử nghiệm này nhanh hơn nhiều so với khi họ đợi nuôi cấy phát triển. Mặc dù vẫn có những trường hợp ngoại lệ, vi khuẩn Gram âm dễ gây bệnh hơn vi khuẩn Gram dương.
Nhuộm gam màu được tạo ra từ một chất hóa học được gọi là tinh thể tím. Thêm vết bẩn vào mẫu, cùng với axeton hoặc cồn, làm cho vi khuẩn mất nước và giữ vết bẩn trong lớp peptidoglycan hoặc thành tế bào của nó. Ở vi khuẩn Gram âm có thêm màng ngoài, chống lại sự mất nước nên màu tím của tinh thể bị mất. Tuy nhiên, việc bổ sung chất chống thấm hoa vân anh khiến những vi khuẩn này có màu hồng hoặc đỏ, theo About.com.
Streptococcus là một vi khuẩn Gram dương. Nó có thành tế bào mỏng, đơn lớp, dễ dàng thấm qua kháng sinh. Thành tế bào hai lớp dày hơn, ít bị thâm nhập hơn bao quanh E. coli, một loại vi khuẩn Gram âm.