Hovedfunksjonen til den ytre membran er strukturen, men en viktig biologisk funksjon er at den ofte er giftig (endotoksisk) for mennesker og pattedyr. Av denne grunnen er Gram-negative bakterier patogene ovenfor mennesker og andre pattedyr. Årsaken til dette er lipopolysakkaridet som består av en bestanddel Lipid A. Noen eksempler på Gram-negative bakterier som er patogene for mennesker er , og m.f.