革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌的細胞壁結構顯著不同，導致這兩類細菌在染色性、抗原性、毒性、對某些藥物的敏感性等方面的很大差異。
革蘭氏陽性菌細胞壁特殊組份細胞壁較厚，約20～80mm。肽聚糖含量豐富，有15～50層，每層厚度1nm，約佔細胞壁乾重的50～80%。此外尚有大量特殊組份磷壁酸(Teichoicacid)。磷壁酸是由核糖醇(Ribitol)或甘油(Glyocerol)殘基經由磷酸二鍵互相連線而成的多聚物。磷壁酸分壁磷壁酸(Wallteichoicacid)和膜磷壁酸(Membraneteichoicacid)兩種，前者和細胞壁中肽聚糖的N-乙醯胞壁酸連結，膜磷壁酸又稱脂磷壁酸(Lipteichoicacid)和細胞膜連結，另一端均遊離於細胞壁外。磷壁酸抗原性很強，是革蘭氏陽性菌的重要表面抗原；在調節離子透過粘肽層中起作用；也可能與某些酶的活性有關；某些細菌的磷壁酸，能粘附在人類細胞表面，其作用類似菌毛，可能與致病性有關。此外，某些革蘭氏陽性菌細胞壁表面還有一些特殊的表面蛋白，如A蛋白等，都與致病有關。
革蘭氏陰性菌細胞壁特殊組份細胞壁較薄，約10～15nm,有1～2層肽聚糖外，約佔細胞壁乾重的5～20%。結構比較複雜。尚有特殊組份外膜層位於細胞壁肽聚糖層的外側，包括脂多糖、脂質雙層、脂蛋白三部分。
脂蛋白（Lipoprotein）一端以蛋白質部分共價鍵連線於肽聚糖的四肽側鏈上另一端以脂質部分經共價鍵連線於外膜的磷酸上。其功能是穩定外膜並將之固定於肽聚糖層。
脂質雙層是革蘭陰性菌細胞壁的主要結構，除了轉運營養物質外，還有屏障作用，能阻止多種物質透過，抵抗許多化學藥物的作用，所以革蘭氏陰性菌對溶菌酶、青黴素等比革蘭氏陽性具有較大的抵抗力。一些化學物質如乙二胺四乙酸（EDTA）與2%十二烷基硫酸鈉（SDS）或45%酚水溶液可以將外膜除去，而留下堅韌的肽聚糖層。此外，外膜蛋白質還可作為某些噬菌體和性菌毛的受體。
脂多糖（Lipopolysacchride,LPS）由脂質雙層向細胞外伸出，包括類脂A、核心多糖、特異性多糖三個組成部分，習慣上將脂多糖稱為細菌內毒素。
①類脂A：為一種糖磷脂，是由焦磷酸鍵聯結的氨基葡萄糖聚二糖鏈，其上結合有各種長鏈脂肪酸。它是脂多糖的毒性部分及主要成份。為革蘭氏陰性菌的致病物質。無種屬特異性，各種革蘭氏陰性菌內毒性引起的毒性作用都大致相同。
②核心多糖：位於類脂A的外層，由已糖、瘐糖、2-酮基—3—脫氧辛酸（KDO）、磷酸乙醇胺等組成。經KDO與類質A共價聯結。核心多糖具有屬特異性，同一屬細菌的核心多糖相同。
革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌的細胞壁結構顯著不同，導致這兩類細菌在染色性、抗原性、毒性、對某些藥物的敏感性等方面的很大差異。
革蘭氏陽性菌細胞壁特殊組份細胞壁較厚，約20～80mm。肽聚糖含量豐富，有15～50層，每層厚度1nm，約佔細胞壁乾重的50～80%。此外尚有大量特殊組份磷壁酸(Teichoicacid)。磷壁酸是由核糖醇(Ribitol)或甘油(Glyocerol)殘基經由磷酸二鍵互相連線而成的多聚物。磷壁酸分壁磷壁酸(Wallteichoicacid)和膜磷壁酸(Membraneteichoicacid)兩種，前者和細胞壁中肽聚糖的N-乙醯胞壁酸連結，膜磷壁酸又稱脂磷壁酸(Lipteichoicacid)和細胞膜連結，另一端均遊離於細胞壁外。磷壁酸抗原性很強，是革蘭氏陽性菌的重要表面抗原；在調節離子透過粘肽層中起作用；也可能與某些酶的活性有關；某些細菌的磷壁酸，能粘附在人類細胞表面，其作用類似菌毛，可能與致病性有關。此外，某些革蘭氏陽性菌細胞壁表面還有一些特殊的表面蛋白，如A蛋白等，都與致病有關。
革蘭氏陰性菌細胞壁特殊組份細胞壁較薄，約10～15nm,有1～2層肽聚糖外，約佔細胞壁乾重的5～20%。結構比較複雜。尚有特殊組份外膜層位於細胞壁肽聚糖層的外側，包括脂多糖、脂質雙層、脂蛋白三部分。
脂蛋白（Lipoprotein）一端以蛋白質部分共價鍵連線於肽聚糖的四肽側鏈上另一端以脂質部分經共價鍵連線於外膜的磷酸上。其功能是穩定外膜並將之固定於肽聚糖層。
脂質雙層是革蘭陰性菌細胞壁的主要結構，除了轉運營養物質外，還有屏障作用，能阻止多種物質透過，抵抗許多化學藥物的作用，所以革蘭氏陰性菌對溶菌酶、青黴素等比革蘭氏陽性具有較大的抵抗力。一些化學物質如乙二胺四乙酸（EDTA）與2%十二烷基硫酸鈉（SDS）或45%酚水溶液可以將外膜除去，而留下堅韌的肽聚糖層。此外，外膜蛋白質還可作為某些噬菌體和性菌毛的受體。
脂多糖（Lipopolysacchride,LPS）由脂質雙層向細胞外伸出，包括類脂A、核心多糖、特異性多糖三個組成部分，習慣上將脂多糖稱為細菌內毒素。
①類脂A：為一種糖磷脂，是由焦磷酸鍵聯結的氨基葡萄糖聚二糖鏈，其上結合有各種長鏈脂肪酸。它是脂多糖的毒性部分及主要成份。為革蘭氏陰性菌的致病物質。無種屬特異性，各種革蘭氏陰性菌內毒性引起的毒性作用都大致相同。
②核心多糖：位於類脂A的外層，由已糖、瘐糖、2-酮基—3—脫氧辛酸（KDO）、磷酸乙醇胺等組成。經KDO與類質A共價聯結。核心多糖具有屬特異性，同一屬細菌的核心多糖相同。