Boja po Gramu odnosi se na pozitivan ili negativan rezultat testa koji se dobije kada se u kulturu bakterija uvede jod za pranje kako bi se identificirala njezina vrsta. Ovaj test, poznat kao bojanje po Gramu, radi otkrivanjem prisutnosti lipopolisaharida (lipoglikana) i peptidoglikana (mureina) sadržanih unutar staničnih stijenki uzorka bakterije. Za bakterije koje imaju visoku razinu peptidoglikana se kaže da su Gram-pozitivne. Nasuprot tome, niže razine peptidoglikana s lipopolisaharidima ukazuju na to da je uzorak gram-negativan.
Prvo, uzorak bakterije se stavlja na stakalce i zagrijava samo do točke da postane bezopasan u smislu da je zarazan za rukovatelja. Zatim se uzorak bakterije tretira otopinom gentian violet-joda do šezdeset sekundi. Stakalca se zatim lagano ispere pod čistom vodom i nanese se Gram otopina, koja je mješavina joda i kalijevog jodida razrijeđena u vodi. Ovaj korak pokreće reakciju na spoj gentian violet.
U početku reakcija daje tamnoplavu boju. Međutim, naknadno ispiranje etilnim alkoholom dovodi do krvarenja boje u nekim uzorcima bakterija, ali ne u drugim. Nanosi se konačna otopina boje koja koristi kontrastnu boju, obično varijaciju crvene. Uzorak koji prihvaća ovu protuboju izgledat će ružičasto i označen je kao gram-negativan. Međutim, uzorak koji zadržava tamnoplavu boju je gram-pozitivan.
Osim u svrhu identifikacije, značaj Gram-stain testa leži u činjenici da Gram-negativne bakterije proizvode snažne endotoksine koji mogu uzrokovati ozbiljne bolesti, poput kolere i tifusa. Mnoge gram-negativne bakterije također su otporne na antibiotike i od njih nije moguće proizvesti cjepiva. Osim toga, ne daju sve bakterije pozitivan ili negativan rezultat. Zapravo, neke se vrste smatraju Gram neodređenim ili Gram varijabilnim. Na druge vrste test u potpunosti ne utječe samo zbog zaštitnog sloja nalik vosku u staničnim stijenkama koji mrlje ne mogu prožimati.
Test bojenja po Gramu razvio je kasnih 1800-ih poznati danski bakteriolog Hans Christian Gram. Međutim, izvorna svrha testa bojenja po Gramu uopće nije bila razlikovanje različitih vrsta bakterija. Zapravo, dr. Gram je samo namjeravao osmisliti bolji način otkrivanja prisutnosti bakterija u uzorcima sputuma koje su dali pacijenti s upalom pluća. Također je zanimljivo primijetiti da bi otkriće dr. Grama, iako nenamjerno, imalo veliki utjecaj na proučavanje bakterija otpornih na antibiotike pola stoljeća kasnije.