For å se bakterier i mikroskopet anvendes ulike fargemetoder. En viktig fargemetode er Gram-farging, oppkalt etter dansken Christian Gram som oppfant metoden i slutten av forrige århundre. Dette er en differensialfarging som utføres i flere trinn med forskjellige fargevæsker. Ved Gram-farging blir bakteriene enten rosa/røde eller blå/fiolette. Bakterier som farges blå/fiolette kalles Gram-positive og bakterier som farges rosa/røde kalles Gram-negative. Denne forskjellen i fargbarhet avspeiler en fundamental forskjell i oppbygningen av celleveggen og i en rekke andre grunnleggende egenskaper. Både Gram-positive (blå/fiolette) og Gram-negative (rosa/røde) bakterier tar opp gentianafiolett som er et blåfiolett fargestoff. Ved å tilsette jod-jodkalium etterpå dannes det et kompleks. Dette komplekset vil ikke la seg løse opp og vaskes ut med sprit hos de Gram-positive bakteriene, mens det løses opp og vaskes ut med sprit hos de Gram-negative bakteriene. Ved å tilsette det røde fargestoffet safranin, blir de Gram-negative bakteriene farget rosa/røde, mens hos de Gram-positive bakteriene legger rødfargen seg oppå den blå slik at bakteriene blir blå/fiolette.
Ved mikroskopi av Gram-preparat er det viktig å registrere bakterienes form, farge og anordning. Både tekniske faktorer (utførelse av farging) og biologiske faktorer (kulturens alder, antibiotikabehandling av pasienten forut for prøvetaking) kan bidra til varierende fargbarhet hos bakteriene.
