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微生物是指包含细菌、真菌、病毒以及一些小型的寄生虫等原生生物、显微藻类等在内的一大类生物群体，它个体微小，与人类关系密切，涵盖了有益或有害的众多种类，广泛涉及食品、医药、工农业、环保等诸多领域。微生物学实验主要包含微生物染色与形态结构观察、接种与培养、分离与纯化、微生物生理生化反应、菌种保藏等。 微生物染色的基本原理，是借助物理因素或化学因素的作用而进行的。物理因素如细胞及细胞物质对染料的毛细现象、渗透、吸附作用等。化学因素则是根据细胞物质和染料的不同性质而发生的各种化学反应。微生物染色方法一般分为单染色法和复染色法两种。前者用一种染料使微生物染色，但不能鉴别微生物。复染色法是用两种或两种以上染料，有协助鉴别微生物的作用，故亦称鉴别染色法。常用的复染色法有革兰氏染色法和抗酸染色法，此外还有鉴别细胞各部分结构的（如芽胞、鞭毛、细胞核等）特殊染色法。 微生物的染色方法很多，各种方法应用的染料也不尽相同，但是一般染色都要通过涂片、干燥、固定、染色、脱色、复染、水洗、干燥、镜检等一系列程序。食品微生物检验中常用的是单染色法和革兰氏染色法。 单染色法是用一种染色剂对涂片进行染色，简便易行，适于进行微生物的形态观察。在一般情况下，细菌菌体多带负电荷，易于和带正电荷的碱性染料结合而被染色。因此，常用碱性染料进行单染色，如美兰(亚甲基蓝)、孔雀绿、碱性复红、结晶紫和中性红等。若使用酸性染料，多用刚果红、伊红和酸性品红等。使用酸性染料时，必须降低染液的PH值，使其呈现强酸性（低于细菌菌体等电点），让菌体带正电荷，才易于被酸性染料染色。 革兰氏染色法是细菌学中广泛使用的一种鉴别染色法，1884年由丹麦医师Gram创立。革兰氏染色法的染色机制主要基于细菌细胞壁的构造和化学组分不同。通过初染和媒染，在细菌细胞膜或原生质体上染上了不溶于水的结晶紫与碘的大分子复合物。革兰氏阳性菌由于细胞壁较厚、肽聚糖含量较高和交联紧密，故用乙醇洗脱时，肽聚糖层网孔会因脱水而明显收缩，再加上阳性菌细胞壁基本上不含类脂，故乙醇处理不能在壁上溶出缝隙，因此，结晶紫与碘复合物仍牢牢阻留在其细胞内，使其呈现蓝紫色。革兰氏阴性菌因其细胞壁薄、肽聚糖含量低和交联松散，故遇乙醇后，肽聚糖层网孔不易收缩，加上它的类脂含量高，所以当乙醇将类脂溶解后，在细胞壁上就会出现较大的缝，这样结晶紫与碘的复合物就极易被溶出细胞壁。因此，通过乙醇脱色，细胞又呈现无色。这时，再经番红或复红等红色染料复染，就使革兰氏阴性菌获得了新的颜色—红色，而阳性菌则仍呈蓝紫色（实为紫中带红）。