細菌的形態與結構特征是細菌鑒定的重要依據，但其可受外界環境及細菌生長周期等的影響而發生改變，因此進行細菌形態與結構檢查時，需考慮培養條件、標本來源等因素。

一、顯微鏡觀察法

細菌形體微小，肉眼不能直接看到，必須借助顯微鏡放大后才能觀察到。

1.普通光學顯微鏡  普通光學顯微鏡(light microscope)以可見光為光源，波長0.4~0.7μm，平均約0.5μm。其最大分辨率為光波波長的一半，即0.25μm。常用油鏡觀察細菌(放大1000倍)。為增加其與周圍環境的對比度，以便清楚觀察細菌的形態與部分結構，需將細菌進行染色。

2.電子顯微鏡  電子顯微鏡(electrn microscope)是利用電子流代替可見光波，以電磁圈代替放大透鏡。電子波長極短，約為0.005nm，其放大倍數可達數十萬倍，能分辨1nm的微粒。不僅能看清細菌的外形，還可觀察內部超微結構。目前使用的電子顯微鏡有兩類，即透射電子顯微鏡(transmission electron micxoscope,TEM)和掃描電子顯微鏡(scanning electron microscope,SEM)。SEM的分辨率一般較 TEM 低，但可清楚地觀察物體的三維形貌和表面結構。配合電子顯微鏡觀察使用的標本制備方法有磷鎢酸或鉬酸銨負染色、投影法、超薄切片、冰凍蝕刻法等。電子顯微鏡標本須在真空干燥的狀態下檢查，故不能觀察活的微生物。此外，還有暗視野顯微鏡(darkfield microscope)、相差顯微鏡(phase contrast microscope)、熒光顯微鏡(Huorescence microscope)和激光共聚焦顯微鏡(confocal laser scanning microscope)等，適用于觀察不同情況下的細菌形態和/或結構。

二、染色法

細菌體形小、半透明,經染色后才能觀察較清楚。細菌等電點為pH2~5,在中性或堿性環境中帶負電荷，易與帶正電荷的堿性染色劑結合而染上顏色。酸性染色劑不能使細菌著色，而使背景著色形成反差，故稱為負染(negative staining)。

染色法有多種，Z常用和最重要的分類鑒別染色法是革蘭氏染色法，由丹麥細菌學家漢斯·克里斯蒂安·革蘭(Hans Christian Gram,1853-1938)于1884年創建。革蘭氏染色法是將標本固定后，先用堿性染料結晶紫初染，再加碘液媒染，然后用95%乙醇脫色，最后用稀釋復紅復染，染成紫色的細菌為革蘭氏陽性菌，染成紅色者為革蘭氏陰性菌。革蘭染色法在鑒別細菌、了解細菌致病性和指導選擇抗菌藥物等方面具有重要的意義。

細菌染色法中，還有單染色法、抗酸染色法以及莢膜、芽胞、鞭毛、細胞壁、核質等特殊染色法。抗酸染色法主要用于結核分枝桿菌、麻風分枝桿菌等抗酸性細菌的鑒別。