巴氏染色的原理基於細胞內不同成分對染料的親和力。具體來說：
細胞核：由酸性物質組成，主要包含去氧核糖核酸（DNA）。DNA的雙螺旋結構中磷酸基向外，帶負電荷，因此與帶正電荷的鹼性染料（如蘇木素）有強親和力。蘇木素在鹼性溶液中呈藍色，因此細胞核被染成藍色。
細胞漿：含有鹼性物質，與酸性染料（如伊紅）有強親和力。伊紅等酸性染料可以使胞漿顯色為鮮艷的藍色、綠色、橘黃色或紅色，具體顏色取決於染料和細胞漿內蛋白質的相互作用。
巴氏染色的步驟包括：
固定：使用95%酒精作為固定液，確保細胞的結構得以保持，便於後續染色。
核染色：使用蘇木素液對細胞核進行染色，時間一般在3-5分鐘，具體時間需根據氣溫和染料情況調整。
胞漿染色：使用含有伊紅、亮綠等酸性染料的染液對細胞漿進行染色，這些染料與細胞漿內的蛋白質結合，形成鮮明的顏色對比。
透明：最後一步是使用二甲苯進行透明處理，以便於觀察。
巴氏染色能夠清晰地顯示細胞的結構，特別是細胞核和細胞漿的細節，對於發現異常細胞和診斷某些病變和腫瘤具有重要意義。