Durham-Röhrchen werden zum Nachweis gaserzeugender Bakterien in biologischen Proben verwendet. Die von den Mikroorganismen produzierten Gase werden in den Durham-Röhrchen eingeschlossen und erzeugen Blasen, die visuell identifiziert werden können.
Durham-Röhrchen sind einfache Laborgeräte, die aus kleinen Reagenzgläsern bestehen, die umgekehrt in größere gesteckt werden. Vor dem Umdrehen werden die größeren Reagenzgläser mit einer Impfkultur des zu testenden Mikroorganismus und einem für das Wachstum verschiedener Bakterienarten geeigneten Medium gefüllt. Ein Beispielmedium besteht aus einer Mischung aus Wasser und Laktose, einem einfachen Zucker, den viele Bakterien verstoffwechseln können. Die Variation der Art des Nährstoffs und seiner Konzentration fördert das Wachstum bestimmter Bakterienarten, während das Wachstum anderer unterdrückt wird. Inkubierende Bakterien verbrauchen den Nährstoff und produzieren Gase als Nebenprodukte.
Die in der Probe enthaltene Bakterienart kann abgeschätzt werden, indem die Farbänderung der Kultur nach einer festgelegten Zeitdauer beobachtet wird und die Art des Gases bestimmt wird, das in der Durham-Röhre aufgrund seines Geruchs oder seines Fehlens eingeschlossen ist. Die Verwendung von Durham-Röhrchen zur mikrobiologischen Identifizierung nimmt viel Zeit in Anspruch; Proben können mehrere Wochen inkubiert werden. Proben werden normalerweise vor der Untersuchung durch Erhitzen sterilisiert, wodurch die Gasblasen zerstört werden.