Bakterie Gram-ujemne to bakterie, które nie zatrzymują barwnika fioletu krystalicznego podczas barwienia. W teście barwnym Grama, po fiolecie krystalicznym dodawana jest przeciwbarwnik, safranina. Barwi ona wszystkie bakterie Gram-ujemne na kolor czerwony lub różowy.
Dzieje się tak, ponieważ błona zewnętrzna zatrzymuje penetrację barwnika. Sam test jest przydatny do klasyfikacji dwóch różnych typów bakterii w oparciu o różnice strukturalne ich ścian komórkowych. Bakterie Gram-dodatnie zatrzymują barwnik fioletu krystalicznego podczas płukania w roztworze odbarwiającym. W porównaniu z bakteriami gram-dodatnimi, bakterie gram-ujemne są bardziej odporne na antybiotyki, ze względu na ich stosunkowo nieprzepuszczalną ścianę komórkową.
Ważna jest warstwa lipopolisacharydowa (warstwa LPS). U ludzi, LPS wyzwala wrodzoną odpowiedź immunologiczną, z produkcją cytokin i aktywacją układu odpornościowego. Zapalenie jest częstym skutkiem produkcji cytokin.


