Gramnegative Bakterien sind Bakterien, die den Kristallviolettfarbstoff bei der Färbung nicht zurückhalten. Bei einem Gram-Färbetest wird ein Gegenfarbstoff, Safranin, nach dem Kristallviolett hinzugefügt. Dieser färbt alle gramnegativen Bakterien mit einer roten oder rosa Farbe.

Dies geschieht, weil eine äußere Membran das Eindringen des Flecks verhindert. Der Test selbst ist nützlich, um zwei verschiedene Arten von Bakterien auf der Grundlage der strukturellen Unterschiede ihrer bakteriellen Zellwände zu klassifizieren. Gram-positive Bakterien behalten den kristallvioletten Farbstoff zurück, wenn sie in einer Entfärbungslösung gewaschen werden. Im Vergleich zu grampositiven Bakterien sind gramnegative Bakterien aufgrund ihrer relativ undurchlässigen Zellwand resistenter gegen Antibiotika.

Die Lipopolysaccharidschicht (LPS-Schicht) ist wichtig. Beim Menschen löst LPS eine angeborene Immunantwort mit Zytokinproduktion und Aktivierung des Immunsystems aus. Entzündungen sind eine häufige Folge der Zytokinproduktion.