Vi khuẩn là sinh vật đơn bào xuất hiện ở khắp mọi nơi và sống trong mọi điều kiện khí hậu khác nhau. Đối với con người, bên cạnh vi khuẩn có lợi như vi khuẩn hỗ trợ quá trình tiêu hóa, tăng cường miễn dịch.. Còn có những vi khuẩn có hại gây ra các bệnh nhiễm khuẩn.

Vi khuẩn gram âm và gram dương là cách phân loại vi khuẩn dựa vào kết quả trong thử nghiệm nhuộm gram, phương pháp truyền thống để phân loại nhanh vi khuẩn theo cấu trúc thành tế bào của chúng.

Vi khuẩn gram dương là vi khuẩn có lớp peptidoglycan dày trong thành tế bào giúp giữ lại màu tím tinh thể sau khi nhuộm gram được gọi là dương tính sau nhuộm gram.

Vi khuẩn gram âm lại không giữ được màu nhuộm sau bước khử màu nên được gọi là âm tính do lớp peptidoglycan mỏng kẹp giữa màng tế bào bên trong và bên ngoài của vi khuẩn khiến chúng có màu của phản chất nhuộm là hồng hoặc đỏ.

Vi khuẩn được phân thành các nhóm theo những hình dạng cơ bản của chúng là: trực khuẩn (hình que), cầu khuẩn (hình cầu) và vi khuẩn hình xoắn ốc. Những loại vi khuẩn gây bệnh thường gặp nằm trong nhóm trực khuẩn và cầu khuẩn là chủ yếu.

Cầu khuẩn là nhóm vi khuẩn hình cầu hiếu khí tuyệt đối hoặc kỵ khí tùy tiện với 3 loại gây bệnh thường gặp cho con người là:

• Staphylococcus: cầu khuẩn gram dương thuộc loại tụ cầu
• Streptococcus (liên cầu) và song cầu (Diplococcus): cầu khuẩn gram dương thuộc loại liên cầu
• Cầu khuẩn gram âm thuộc loại Neisseria

Trực khuẩn gây bệnh gồm có các trực khuẩn gây bệnh đường ruột và các trực khuẩn gây bệnh khác:

• Trực khuẩn gây bệnh đường ruột gồm các trực khuẩn gram âm phát triển tốt trên các môi trường nhân tạo thông thường. Các trực khuẩn gây bệnh đường ruột quan trọng gồm có: Salmonella, Shigella và Escherichia Coli. Ngoài ra còn có Klebsiella pneumoniae, proteus và trực khuẩn ít gây bệnh khác
• Trực khuẩn gây bệnh khác thường gặp là trực khuẩn bạch hầu và trực khuẩn lao (M.tuberculosis)

Ứng với cách phân nhóm như trên thì các cầu khuẩn và trực khuẩn sẽ gây ra các bệnh tương ứng như sau:

Staphylococcus (tụ cầu): thường gây các bệnh nhiễm khuẩn ngoài ra, nhiễm khuẩn huyết, nhiễm độc thức ăn và viêm ruột cấp tính. Người có miễn dịch tự nhiên với tụ cầu thường ít mắc các bệnh do lây truyền hơn

Streptococcus (liên cầu):

• Liên cầu nhóm A: thường gây nhiễm khuẩn ngoài da như eczema, nhiễm khuẩn vết thương, viêm tỵ hầu hoặc các nhiễm khuẩn khu trú thứ phát như: nhiễm khuẩn huyết sau nhiễm khuẩn tử cung, tỵ, hầu, viêm màng trong tim, viêm thận, viêm phổi, viêm màng não, thấp tim
• Liên cầu nhóm D: thường gây nhiễm khuẩn đường tiết niệu
• Liên cầu nhóm B, C: thường nhẹ và gặp trong các nhiễm khuẩn tiến triển chậm

Streptococcus pneumoniae (phế cầu):

• Gây các bệnh đường hô hấp điển hình là viêm phổi phế quản-phổi, áp-xe phổi, viêm màng phổi
• Gây viêm xoang, viêm họng, viêm màng não, viêm màng bụng, màng tim hoặc viêm thận, viêm tinh hoàn

Neisseria meningitidis (não mô cầu): là vi khuẩn kí sinh tuyệt đối ở người gây viêm hầu họng, viêm màng não tủy hoặc nhiễm khuẩn huyết rất nặng

Salmonella: gây ra thương hàn và phó thương hàn

• Vi khuẩn xâm nhập vào máu rối đến các cơ quan bạch huyết gây hoại tử chảy máu hoặc thủng ruột
• Các nội độc tố giải phóng bởi vi khuẩn tác động lên thần kinh gây sốt kéo dài, liên tục, li bì, nhịp tim chậm và huyết áp giảm đặc trưng.

Shigella: trực khuẩn gây bệnh lỵ

• Vi khuẩn theo đường thức ăn và nước uống vào đường tiêu hóa và cư trú ở đại tràng. Chúng sinh sản rất nhanh ở lớp niêm mạc ruột và giải phóng nội độc tố gây viêm loét, hoại tử và xuất huyết tại chỗ khiến phân người bệnh nhầy máu.
• Độc tố còn tác động lên thần kinh khiến tăng nhu động ruột làm người bệnh đi ngoài nhiều lần và quặn bụng từng cơn.

Escherichia coli: trực khuẩn có thể gây viêm đường tiêu hóa, tiết niệu, sinh dục, ruột, hô hấp hoặc nhiễm khuẩn huyết nhưng quan trọng nhất vẫn là viêm dạ dày ruột với biểu hiện đặc trưng là tiêu chảy.

Vibrio cholerae (phẩy khuẩn tả): Gây ra bệnh tiêu chảy khiến bệnh nhân chết vì kiệt nước và mất các chất điện giải nếu không được điều trị kịp thời.

• Trực khuẩn bạch hầu: gây nên bệnh bạch hầu đặc biệt nguy hiểm với trẻ em, bệnh nhiễm khuẩn độc rất cấp tính
• Trực khuẩn lao: Gây nên bệnh lao ở bất kì cơ quan nào của cơ thể

Thuốc kháng sinh là thuốc có tác dụng chống lại nhiễm khuẩn vì khả năng phá vỡ các quy trình nhằm tăng trưởng tế bào của vi khuẩn nhưng cần phải được sử dụng đúng liều cũng như đúng loại theo đơn của bác sĩ có chuyên môn