การย้อมสีกรัม (อังกฤษ: Gram staining) เป็นวิธีการหนึ่งในการจำแนกชนิดของแบคทีเรีย สามารถแบ่งได้เป็น 2 กลุ่มใหญ่ ๆ คือ แบคทีเรียกรัมบวกและแบคทีเรียกรัมลบ ชื่อนี้มาจากแฮนส์ เครสตีแยน กรัม นักวิทยาแบคทีเรียชาวเดนมาร์ก ซึ่งเป็นผู้พัฒนาเทคนิกนี้การย้อมสีกรัมจำแนกชนิดแบคทีเรียได้จากความแตกต่างของคุณสมบัติทางเคมีและฟิสิกส์ของผนังเซลล์ โดยเฉพาะการมีเปปติโดไกลแคน ซึ่งจะพบเป็นชั้นหนาในแบคทีเรียกรัมบวก ในการย้อมสีกรัม แบคทีเรียกรัมบวกจะสามารถรักษาสีน้ำเงินของสีย้อมคริสตัลไวโอเลตเอาไว้ได้ ในขณะที่แบคทีเรียกรัมลบจะสูญเสียสีนี้ไปในขั้นตอนการล้าง และจะติดสีแดงเมื่อย้อมด้วยสีเคาน์เตอร์สเตน เช่น ซาฟรานิน หรือฟุคซีน