Грамнегативні бактерії знаходяться у захисних капсулах. Така капсула захищає від лейкоцитів (які борються з інфекцією) та не дає їм поглинати бактерії.. Під капсулою грамнегативних бактерій знаходиться зовнішня мембрана, яка захищає їх від деяких антибіотиків, наприклад пеніциліну.
Мікроби стають стійкими до антибіотиків або в результаті випадкової зміни генів – мутацій, або в результаті передачі генів стійкості від іншого мікроба, який вже має цю властивість.
Усі грампозитивні бактерії оточені єдиним шаром фосфоліпідної мембрани і зазвичай мають товстий шар (20-80 нм) з пептидогліканів (муреїн та ін.), що зберігає на собі барвник Граму.
Грамнегативні бактерії, на відміну від грампозитивних, мають дві клітинні мембрани. Зовнішня мембрана містить багато ліпополісахаридів, і доступ багатьох речовин в клітину через це утруднений.
Будь-яка зміна зовнішньої мембрани грамнегативними бактеріями, наприклад зміна гідрофобних властивостей або мутації в поринах та інших факторах, може створити резистентність. Грампозитивні бактерії позбавлені цього важливого шару що робить грамнегативні бактерії більш стійкими до антибіотиків, ніж грампозитивні [5,6,7].
Зовнішня мембрана захищає бактерію від деяких антибіотиків, барвників та детергентів, які у нормі ушкоджують внутрішню мембрану або клітинну стінку. Такий захист робить бактерію стійкою до лізоциму та пеніциліну.
Стійкість (або резистентність) до антибіотиків може розвиватися в результаті природного відбору за допомогою випадкових мутацій та/або завдяки дії антибіотика. Мікроорганізми здатні переносити генетичну інформацію стійкості до антибіотиків шляхом горизонтального перенесення генів.
У багатьох повністю натуральних побутових засобах для чищення використовується ефірна олія чебрецю . Було показано, що ця олія особливо корисна проти бактерій, стійких до антибіотиків. У дослідженні 2011 року вчені перевірили ефективність ефірної олії лаванди та чебрецю. Обидві олії були протестовані в пулі з більш ніж 120 штамів бактерій.