Xét nghiệm trực tiếp trên kính hiển vi sau khi nhuộm vi khuẩn là phương pháp dễ làm, rẻ tiền nhưng rất có ích và nhanh trong chẩn đoán sơ bộ căn nguyên vi khuẩn gây bệnh. Áp dụng phương pháp nhuộm đơn (nhuộm Zin, xanh metylen), nhuộm kép (nhuộm Gran, Zinnenxen, Anbe) để chẩn đoán hình thể sơ bộ vi khuẩn. Phân biệt và xác định qua hình thể vi khuẩn là một tiêu chuẩn đầu tiên để xác định vi khuẩn, ngoài kỹ thuật soi trực tiếp từ bệnh phẩm, kỹ thuật nhuộm màu đã giúp quan sát và đánh giá chính xác các vi khuẩn cần xác định. Một tiêu bản vi khuẩn tiến hành nhuộm qua các bước: Cố định tiêu bản; làm gắn màu; các phương pháp nhuộm.