En annen inndeling av bakteriene er mellom grampositive og gramnegative bakterier. Denne baserer seg på en fargeteknikk som kalles gramfarging og som indikerer forskjeller i celleveggens oppbygning. Denne metoden ble oppkalt etter dansken Hans Christian Gram. Gram oppfant metoden i slutten av forrige århundre der han jobbet med å utvikle en prosedyre for å identifisere bakterieinfiserte dyreceller. Gramfarging utføres i flere trinn med forskjellige fargevæsker. Etter prosedyren blir bakteriene enten røde eller blå. Grampositive blir blåfiolette og gramnegative blir røde/rosa.