A coloração de Gram identifica bactérias Gram-negativas, Gram-positivas, e cora todos os fungos como Gram-positivos.

Na análise microbiológica, quando realizada por profissionais bem treinados, a coloração de Gram pode apresentar sensibilidade de 60% a 90% e especificidade próxima de 100%.

Quando há suspeita clínica de infecção fúngica ou quando estruturas fúngicas são destacadas pela coloração de Gram, outras colorações específicas como a tinta da China ou a nigrosina devem ser realizadas.

A coloração de Ziehl-Neelsen pode ser usada para detectar micobactéria. Quando visualizados bacilos álcool-ácido resistentes deve-se indicar a cultura para micobactérias, a fim de identificar a espécie envolvida. 

Casos de hemocultura positiva para micro-organismos patogênicos não requerem testes de coloração de Gram. Nesses casos, a amostra deverá ser avaliada diretamente em microscópio confocal após a etapa de fixação com ácido fórmico.