Gram negatif bakteriler, gram boyama işlemi sırasında kristal viyole boyasını tutmayan ve alkolle yıkandıktan sonra mavi rengini kaybeden bakterilerdir. Gram pozitif bakterilerde mavi-gri renk devam ederken, gram negatif bakterilerde bu renk kaybolur. Gram boyamada kristal viyole ardından karşı boya eklenir ve bu sayede gram negatif bakteriler kırmızı veya pembe renge boyanır. Bu yöntem, gram pozitif ve gram negatif bakterilerin ayrımında oldukça önemlidir. Gram negatif bakterilerin çoğu patojeniktir, yani insanlarda hastalık yapma potansiyeli yüksektir. Bu, gram negatif bakterilerin hücre duvarındaki bazı karakteristik özelliklerden kaynaklanmaktadır.

Gram negatif bakterilerin hücre duvarı daha ince olur. Hücre duvarının sadece %10'u peptidoglikan maddesinden oluşmaktadır. Dış yüzeylerinde bulunan lipopolisakkarit oldukça yoğundur. Hücre yüzeyi bir kapsülle örtülü olanlar da bu grup bakterilerdir. Bu lipopolisakkarit maddesinin toksik yapıda olması nedeniyle, özellikle çocuklarda bu bakteriler daha hızlı kana karışmakta ve sepsis rahatsızlığına neden olmaktadır. Bu gruptaki bakterilerin neden olduğu rahatsızlıklarda penisilin grubu antibiyotikler yetersiz kalabilir. Bu tür enfeksiyonlarda sefalosporin grubu antibiyotikler daha etkili olmaktadır.

Gram negatif bakteriler, genellikle dış çevreye daha dayanıklıdır ve çeşitli antibiyotiklere karşı direnç geliştirebilirler. Bu bakterilerin dış zarında bulunan lipopolisakkarit, bağışıklık sistemine karşı bir bariyer oluşturur ve bu nedenle tedavi süreçleri daha zorlu olabilir. Ayrıca, gram negatif bakteriler biyofilm oluşturma yetenekleri ile bilinirler. Biyofilmler, bakterilerin toplu halde bir yüzeye yapışarak oluşturdukları yapılar olup, antibiyotiklere karşı direnci artırır ve tedaviyi zorlaştırır.

Özellikle yoğun bakım ünitelerinde ve hastane ortamlarında, gram negatif bakterilerin neden olduğu enfeksiyonlar ciddi sağlık sorunlarına yol açabilir. Bu nedenle, bu bakterilere karşı etkili tedavi ve önleme stratejileri geliştirmek, halk sağlığı açısından büyük önem taşımaktadır.