Nhìn chung, các đặc điểm sau đây sẽ có mặt trong vi khuẩn Gram dương: [1]

• Màng lipid bao lấy tế bào chất
• Lớp peptidoglycan dày
• Có sự có mặt của axit teichoic và lipoid, hình thành các axit lipoteichoic, đây là nhân tố chelate, và cũng cần cho một số loại bám dính nhất định.
• Chuỗi peptidoglycan được liên kết chéo với nhau tạo thành các thành tế bào vững chắc, điều này có được nhờ enzyme vi khuẩn là DD-transpeptidase.
• Có khoang chu chất nhỏ hơn nhiều so với ở vi khuẩn Gram âm.

Chỉ một số loài có lớp màng nhầy, thường chứa polysaccharide. Ngoài ra, chỉ có một số loài có roi hay tiên mao, và nếu chúng có roi, thì chỉ có hai đĩa gốc để nâng đỡ, trong khi Gram âm có đến bốn đĩa gốc. Cả hai vi khuẩn Gram dương và Gram âm thường có một lớp bề mặt được gọi là lớp S. Trong vi khuẩn Gram dương, lớp S được gắn vào lớp peptidoglycan. Lớp S của vi khuẩn Gram âm lại được gắn trực tiếp vào màng ngoài. Chỉ có vi khuẩn Gram dương mới có axit teichoic trong thành tế bào. Một số trong số đó là các axit lipoteichoic, có thành phần lipid trong màng tế bào để có thể hỗ trợ trong việc neo giữ peptidoglycan.