Aunque los microbios o las células animales pueden ser visibles bajo el microscopio, las partes individuales de la célula diminuta pueden ser difíciles de diferenciar ya que los colores bajo el microscopio pueden parecer iguales o la célula parece transparente. Los analistas de laboratorio que se especializan en el análisis microscópico de células utilizan métodos de tinción para impartir colores a la célula, de modo que puedan ver las partes con claridad. La tinción diferencial se refiere al tipo de tinción que permite al analista diferenciar diferentes tipos de células; es un término general que abarca una variedad de procedimientos de tinción.
Cuando un animal se descompone en sus células, las células pueden variar en apariencia y función. Comúnmente, las diferentes especies tienen conjuntos de células que parecen individuales bajo el microscopio. Un ejemplo común de las diferencias entre especies y grupos es la forma en que la mayoría de las bacterias se pueden dividir en dos grupos en función de su reacción a un tipo particular de tinción llamada tinción de Gram. Hans Christian Gram fue un microbiólogo danés que inventó la mancha por primera vez en 1844, que todavía se usa comúnmente como un primer paso útil para la identificación bacteriana en un entorno de laboratorio.
En la tinción diferencial, una muestra de una población bacteriana se trata con conjuntos de tintes en un proceso que implica pasos como calentar y lavar las muestras, de modo que el tinte penetre en todas las células. Los distintos pasos utilizan tintes como el violeta cristal y la fucsina, junto con otras sustancias como el alcohol y el yodo para ayudar a fijar el color. Las células que aparecen rosadas se identifican como Gram negativas, mientras que las células de color azul al final del proceso son Gram positivas. Esta diferencia de color ayuda al microbiólogo a identificar qué tipo de pared celular tiene la especie, lo que ayuda a reducir la posible lista de especies a las que pertenece una muestra desconocida. Además de indicar el tipo de Gram, el proceso de tinción diferencial hace que las formas y disposiciones de las células sean más obvias, lo que también ayuda en la identificación.
Las células animales también se pueden clasificar bajo el microscopio con tinción diferencial. Por ejemplo, las células que circulan en la sangre reaccionan de manera diferente a ciertas manchas. Un ejemplo es la tinción de Wright, que incorpora tintes como eosina y azul de metileno, y que puede indicarle a un analista de laboratorio qué tipos de células sanguíneas están presentes en una muestra y en qué concentración. Por ejemplo, una célula eosinófila tiende a absorber mucha coloración de eosina en comparación con otras células sanguíneas. Los analistas generalmente usan la coloración de tinción identificada mediante tinción diferencial junto con otras características de las células, como el tamaño, la forma y las estructuras internas, para determinar qué células hay en una muestra.