Si definiscono Gram-positivi quei batteri che rimangono colorati di blu o viola dopo aver subito la colorazione di Gram. Si contrappongono ai batteri Gram-negativi, che invece subiscono la decolorazione. I batteri Gram-positivi sono in grado di trattenere la colorazione del cristalvioletto a causa dello strato di peptidoglicano presente nella loro parete cellulare. Queste caratteristiche strutturali distinguono i batteri Gram-positivi dall’altro grande gruppo di batteri, i batteri Gram-negativi, così chiamati per l’incapacità di trattenere la colorazione di cristalvioletto. Questi ultimi germi, al contrario, trattengono altre colorazioni di contrasto (safranina o fucsina) e appaiono di colore rosso o rosa. Il diverso comportamento rispetto alla colorazione di Gram è dovuto al fatto che i batteri Gram-negativi presentano uno strato di peptidoglicano decisamente più sottile. Inoltre il peptidoglicano si trova localizzato tra due membrane cellulari: una membrana cellulare interna e una membrana esterna batterica.