Les bactéries à Gram négatif sont des bactéries qui ne retiennent pas le colorant violet du cristal lors de la coloration. Dans un test de coloration de Gram, une contre-coloration, la safranine, est ajoutée après le cristal violet. Cela colore toutes les bactéries gram-négatives d'une couleur rouge ou rose.

Cela se produit parce qu'une membrane extérieure empêche la pénétration de la tache. Le test lui-même est utile pour classer deux types distincts de bactéries en fonction des différences structurelles de leurs parois cellulaires. Les bactéries à Gram positif retiennent le colorant violet du cristal lorsqu'elles sont lavées dans une solution décolorante. Par rapport aux bactéries à Gram positif, les bactéries à Gram négatif sont plus résistantes aux antibiotiques, en raison de leur paroi cellulaire relativement imperméable.

La couche de lipopolysaccharides (couche LPS) est importante. Chez l'homme, le LPS déclenche une réponse immunitaire innée, avec production de cytokines et activation du système immunitaire. L'inflammation est un résultat courant de la production de cytokines.