Kulturproben, die über 24 Stunden alt sind, können sich falsch färben und ihre Fähigkeit verlieren, die Kristallviolettfärbung festzuhalten. Sie können als gramnegative Organismen erscheinen, obwohl sie tatsächlich grampositiv sind, oder die Probe kann ein gramvariables Ergebnis aufweisen.
Gram-Färbungen zeigen die strukturellen Unterschiede in den Zellwänden von Organismen im Labor. Gram-positive Organismen haben eine dicke Zellwand mit bis zu 90 Prozent Peptidoglycan und erscheinen unter dem Mikroskop nach Färbung mit Kristallviolett blau oder violett. Gram-negative Organismen haben eine viel dünnere Zellwand mit bis zu 10 Prozent Peptidoglycan und einen hohen Lipidgehalt. Diese Organismen erscheinen unter dem Mikroskop nach der Färbung mit Kristallviolett rot oder rosa.
Die Gram-Färbung ist ein kritischer Labortest, der ein wesentlicher Bestandteil der Untersuchung und Behandlung von Infektionskrankheiten ist. Viele Antibiotika wirken entweder bei gramnegativen oder grampositiven Organismen, da sie die Zellwände abbauen. Breitbandantibiotika wirken sowohl bei gramnegativen als auch bei grampositiven Organismen.
Die Gram-Färbung wurde 1884 von Hans Christian Gram entwickelt. Er suchte nach einer Möglichkeit, Kokken in Lungengewebeproben von an Lungenentzündung Verstorbenen sichtbar zu machen. Als Hauptfärbung verwendete er Kristallviolett, gefolgt von Jod als Fixiermittel und Ethanol als Entfärbungsmittel. Der Entfärbungsschritt führt zum Verlust der blau-violetten Färbung, die grampositive und negative Organismen voneinander unterscheidet.
