通过结晶紫液初染和碘液媒染后，在细菌的细胞膜内可形成不溶于水的结晶紫与碘的复合物。G+细菌由于其细胞壁较厚，肽聚糖网层次多和铰链致密，故遇脱色溶剂乙醇处理时，因失去水而使网孔缩小，再加上它不含类脂，故乙醇的处理不会溶出缝隙，因此能把结晶紫与碘的复合物牢牢留在壁内，使其保持紫色。
反之，G-细菌因其细胞壁薄，外膜层类脂含量高，肽聚糖层薄和铰链度差，遇脱色剂后，以类脂为主的外膜迅速溶解，这时薄而松散的肽聚糖网不能阻挡结晶紫与碘的复合物的溶出，因此细胞褪成无色，这时再经红色染料复染，就使G-细菌呈现红色，而G+细菌仍保留最初的紫色。
