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微生物染色的基本原理，是憑借物理要素和化學(xué)要素的效果而進行的。物理要素如細(xì)胞及細(xì)胞物質(zhì)對染料的毛細(xì)現(xiàn)象、浸透、吸附效果等?；瘜W(xué)要素則是依據(jù)細(xì)胞物質(zhì)和染料的不一樣性質(zhì)而發(fā)作地各種化學(xué)反應(yīng)。酸性物質(zhì)關(guān)于堿性染料較易吸附，且吸附效果安定；相同，堿性物質(zhì)對酸性染料較易于吸附。如酸性物質(zhì)細(xì)胞核關(guān)于堿性染料就有化學(xué)親和力，易于吸附。可是，要使酸性物質(zhì)染上酸性資料，有必要把它們的物理方式加以改動（如改動pH值），才利于吸附效果的發(fā)作。

相反，堿性物質(zhì)（如細(xì)胞質(zhì)）一般僅能染上酸性染料，若把它們變?yōu)檫m合的物理方式，也相同能與堿性染料發(fā)作吸附效果。細(xì)菌的等電點較低，pH值大約在2—5之間，故在中性、堿性或弱酸性溶液中，菌體蛋白質(zhì)電離后帶陰電荷；而堿性染料電離時染料離子帶陽電。因而，帶陰電的細(xì)菌常和帶陽電的堿性染料進行聯(lián)系。所以，在細(xì)菌學(xué)上常用堿性染料進行染色。