Căn cứ vào thành tế bào có thể chia vi khuẩn thành 2 nhóm: Vi khuẩn Gram + và vi khuẩn gram -
Do có cấu trúc thành tế bào khác nhau mà chúng bắt màu khác nhau khi nhuộm gram.
Sự phân chia đó có ý nghĩa to lớn trong việc điều trị các bệnh nhiễm khuẩn, vì tương ứng với mỗi cấu trúc thành của vi khuẩn lại đáp ứng với một loại kháng sinh khác nhau.