La pared celular de las bacterias gram negativas contiene poco peptidoglicano y presenta una membrana externa con moléculas de lipopolisacáridos cuya porción polisacárida, el polisacárido O, es antigénica y puede utilizarse para identificar cepas y especies de bacterias, en tanto que la porción lipídica, el lípido A, forma parte integral de la membrana (endotoxina) y es tóxica para el humano y animales. Se tiñe de rosa con la tinción de Gram. Ejemplos: E. coli, Salmonella, Shigella, Proteus, Klebsiella, Pseudomonas.