在顯微鏡檢查中，負染色是一種成熟的方法，通常用于診斷顯微鏡檢查，用于對比薄樣本和不透光的液體。 在這種技術中，背景被染色，實際標本未被觸及，因此可見。 這與陽性染色形成對比，在陽性染色中，實際標本被染色。

對于明場顯微鏡，負染色通常使用黑色墨水液體（如苯胺黑和印度墨水）進行。 標本，例如鋪在載玻片上的濕細菌培養物，與陰性染色混合并晾干。 當用顯微鏡觀察時，細菌細胞，也許還有它們的孢子，在周圍黑暗的背景下顯得很亮。 已經開發出一種替代方法，使用普通防水記號筆來傳遞負染色。

在透射電子顯微鏡的情況下，電子的不透明度與原子序數有關，即質子數。 一些合適的負染色劑包括鉬酸銨、乙酸雙氧鈾、甲酸雙氧鈾、磷鎢酸、四氧化鋨、鐵氰化鋨和金葡糖酸鹽。 選擇這些是因為它們強烈地散射電子并且也很好地吸附到生物物質上。 可以負染的結構比用光學顯微鏡研究的結構小得多。 在這里，該方法用于觀察病毒、細菌、細菌鞭毛、生物膜結構和蛋白質或蛋白質聚集體，它們都具有低電子散射能力。 一些染色劑，例如四氧化鋨和鐵氰化鋨，具有很強的化學活性。 作為強氧化劑，它們主要通過與不飽和碳-碳鍵反應來交聯脂質，從而將生物膜固定在組織樣本中并同時對其進行染色。

電子顯微鏡中負染色的選擇可能非常重要。

對植物病毒進行的一項早期研究使用了一種病害植物的負染葉浸漬液，結果表明只有球形病毒帶有一種染色，只有桿狀病毒帶有另一種染色。 經核實的結論是，這株植物受到了兩種不同病毒的混合感染。 除非遵循嚴格的安全預防措施，否則不應在光學顯微鏡和電子顯微鏡水平上對傳染性生物體進行染色法檢測。 負載染色法通常是一種非常溫和的制備方法，因此不會降低操作者感染的可能性。

負染色法透射電子顯微鏡也已成功用于研究和鑒定水性脂質聚集體，如層狀脂質體 (le)、倒球形膠束 (M) 和倒六角 HII 圓柱 (H) 相。