中肽聚糖含量低，而脂类含量高。当用乙醇处理时，脂类物质溶解，细胞壁通透性增强，使结晶紫极易被乙醇抽出而脱色；再度染上复染液番红的时候，便呈现红色了。革兰氏阴性菌的病原能力通常与其细胞壁组成相关，更具体而言为其脂多糖层。在人体中，脂多糖可以激发一种先天免疫系统，这种反应的特征包括细胞素制造和免疫系统活化等。例如红肿就是细胞素产生并释放导致的。因为在革兰氏阴性菌细胞壁的脂多醣，所以大多数或旧型的抗生素都不能有效抑制此类细菌。
特征.以下为革兰氏阴性菌的特征：