Dit is waarom:

* gram-positieve bacteriën Heb een dikke peptidoglycan -laag in hun celwand. Deze laag legt de kristalviolette kleurstof vast tijdens het kleurproces, dat vervolgens een complex vormt met jodium. Dit complex is groot en moeilijk te verwijderen met alcohol, wat resulteert in de bacteriën die paars blijven.

* gram-negatieve bacteriën Heb een dunnere peptidoglycan -laag en een buitenmembraan dat lipopolysaccharide (LPS) bevat. De alcohol die in het kleurproces wordt gebruikt, lost het buitenmembraan op en wast het kristalviolet-jodiumcomplex weg, waardoor de bacterie kleurloos wordt. Ze nemen dan de tegenkleuring op (Safranin) en lijken roze.

Daarom zijn de verschillen in de structuur en de samenstelling van de celwand de belangrijkste determinanten van gramkleuringsresultaten.