Thành tế bào vi khuẩn được cấu tạo từ các đơn phân murein (còn gọi là peptidoglycan hay glucopeptit). Mỗi đơn phân murein bao gồm: N- acetyl glucozamin (G), N- acetyl muramic(M), Alanin, D- glutamic, Di – aninoaxit, với tỉ lệ là: G: M: Ala: D – glu: Diamin = 1: 1: 2: 1: 1

- Mối liên kết giữa các chất trong đơn phân: G và M liên kết với nhau bởi liên kết 1-4 β glucozit. Các axit amin liên kết với nhau và liên kết với M bởi liên kết pettit. Các đơn phân liên kết với nhau để tạo lớp thành vững chắc.

- Giữa M của đơn phân này với G của đơn phân kế tiếp cũng liên kết với nhau bởi liên kết 1-4 β glucozit tạo thành liên kết chuỗi dọc của thành tế bào.

- Liên kết 1-4 β glucozit bị enzim lyzozim cắt đứt, do đó thành tế bào bị thuỷ phân bởi lyzozim.

- Giữa các đơn phân trên hai chuỗi kế tiếp nhau cũng liên kết với nhau tạo thành liên kết ngang của thành tế bào. Ở vi khuẩn Gram âm hai đơn phân liên kết trực tiếp ở Diamin và D- ala. Ở vi khuẩn Gram dương hai đơn phân liên kết ở Diamin và D- ala thông qua cầu nối pentaglyxin.Thành tế bào Gram dương có nhiều lớp murein nên thành dày, vi khuẩn G – có một lớp murein nên thành mỏng hơn. Thành tế bào vi khuẩn còn có một hợp chất đặc biệt là axit teicoic hợp chất này thấy nhiều ở vi khuẩn Gram dương (Có thể chiếm 50% trọng lượng khô của thành) ở vi khuẩn Gram âm không thấy hợp chất này. Bên ngoài vách tế bào vi khuẩn Gram âm có lớp màng ngoài cấu tạo rất phức tạp.