I bastoncini Gram-negativi, o bacilli, sono batteri a forma di bastoncello che danno un risultato negativo con la colorazione di Gram. Questi batteri hanno uno strato di peptidoglicano sottile inserito tra la membrana cellulare interna ed esterna. Questo strato viene rimosso quando le cellule batteriche vengono lavate con una soluzione alcolica, in modo che non mantengano prima applicata la macchia di cristallo viola. Invece, le cellule diventano rosse o rosa con la colorazione di contrasto safranina o fuchsine.
Al contrario, i batteri gram-positivi hanno uno spesso strato di peptidoglicano e trattengono la colorazione viola di cristallo, anche dopo aver lavato le cellule con una soluzione alcolica. Alcuni esempi di barre gram-negative sono le specie Salmonella, Escherichia, Pseudomonas, Vibrio, Campylobacter e Shigella. Questi tipi di batteri sono noti per causare polmonite, infezioni del tratto urinario, del tratto gastrointestinale, del flusso sanguigno e di altre parti del corpo. Escherichia coli si trovano comunemente nel tratto gastrointestinale delle persone e causano infezioni del tratto urinario e del tratto gastrointestinale. La salmonellosi è la diarrea causata dai batteri della Salmonella. Le fonti comuni di questi batteri sono uova, latticini e prodotti di pollame. Una specie particolare, la Salmonella typhi, tuttavia, non causa diarrea ma piuttosto febbre enterica. Un altro bacillo gram-negativo che sta causando una crescente preoccupazione per quanto riguarda l'incidenza di polmonite sono la polmonite Klebsiella. A causa della resistenza di questi batteri a quasi tutti gli antibiotici moderni, sono più difficili da controllare e si stanno diffondendo in tutto il mondo.
