1、胞質膜（Cytoplasmic membrane）：存在于細胞質中各膜結合細胞器中的膜，包括核膜、內質網膜、高爾基體膜、溶酶體膜、線粒體膜、葉綠體膜、過氧化物酶體膜等。
2、肽聚糖薄層，比革蘭氏陽性菌要薄得多 。
3、外層膜（outer membrane），是在肽聚糖層之外的膜，內含有脂多糖，核糖，O抗原。
4、外層膜中還有孔蛋白，允許特定的分子通過。
5、周質（periplasmic space）： 指肽聚糖層和外層膜之間的空間 。
6、S層直接與外層膜相連，而非肽聚糖層。
7、如果有鞭毛，表毛有四個支撐環而不是兩個。
8、沒有磷壁酸（teichoic acids）或者脂磷壁酸。
9、多糖骨架上有脂蛋白。
10、大多數革蘭氏陰性菌中含有胞壁質脂蛋白（Braun's lipoprotein），其作用為通過共價鍵連接外層膜和多糖。
11、大多數革蘭氏陰性菌非孢子生殖（伯氏考克斯體（Coxiella burnetii）除外）。