革蘭氏染色原理主要基於細菌細胞壁的化學組成和結構差異。
在染色過程中，使用結晶紫作爲初染劑，隨後是碘液作爲媒染劑。這種染色方法使得細菌可以被分爲兩大類：革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌。以下是兩種細菌的相關介紹：
革蘭氏陽性菌。其細胞壁主要由肽聚糖構成，這些肽聚糖層層次多、交聯緻密。在乙醇脫色處理時，由於失水，細胞壁變得更加緊密，從而將初染的藍色色素結晶紫和碘複合物緊緊地保留在壁內，使其仍呈藍紫色。
革蘭氏陰性菌。其細胞壁主要由肽聚糖和脂類外膜組成，這些脂類外膜在乙醇脫色處理時會迅速溶解，導致細胞壁的通透性增加，使得初染的藍色色素被脫去，呈現無色。隨後，通過沙黃等紅色染料復染，革蘭氏陰性菌呈現紅色。