Для исследования используют гнойные комочки мокроты или другого биологического материала. С этой целью фиксированный мазок окрашивают по Граму. При обнаружении в пробе лишь эпителиальных клеток, свидетельствующих о секрете из ротовой полости и глотки (слюна), исследование прекращают. Не следует также проводить в дальнейшем посев образцов мокроты, мазки которой содержат при 100-кратном увеличении микроскопа менее 25 полиморфноядерных нейтрофилов и более 10 эпителиальных клеток в поле зрения.
При микроскопии мазков уже можно ориентировочно определить характер и количество микроорганизмов, содержащихся в мокроте, а также установить, какая микрофлора является преобладающей — грамположительная или грамотрицательная. Это облегчает предварительный выбор антибиотика на раннем этапе лечения болезни, например, пневмонии, когда нельзя отсрочить лечение.
Грамположительные бактерии окрашиваются в темно-фиолетовый цвет. Стафилококки размещаются в мазке в виде грозди, иногда они расположены попарно или одиночно. Пневмококки чаще всего расположены парами, в виде ланцетных диплококков, при этом пары возбудителей окружены светлой зоной капсулы. Стрептококки образуют цепочки различной длины, которые состоят из мелких, овальных кокков.
Грамотрицательные бактерии окрашиваются в красный цвет. Гемофильные палочки (Haemophilus influenzae) — мелкие, имеют кокковидную форму, малоподвижные, иногда образуют нитевидные скопления. Диплобацилла Фридлендера (Klebsiella pneumoniae) имеет вид попарно расположенных больших палочек с капсулой. К грамотрицательным микробам относятся также Proteus vulgaris, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa и пр.
При бактериоскопии выявляются также микроскопические грибы (Candidae spp., Aspergillus spp., Pneumocystis carinii), личинки паразитов (аскарид, кишечной угрицы), которые могут быть в исследуемом материале.
Микроскопические грибы лучше диагностируются при микроскопии неокрашенного (нативного) мазка. Чаще всего наблюдаются клетки грибов, их скопления, нити мицелия. Увеличение количества грибковых клеток и нитей мицелия при повторном исследовании свидетельствует об их патогенной роли.
Преобладание в исследуемом материале, окрашенном по Граму, того или иного, патогенного возбудителя определяет последующее направление микробиологического исследования, которым чаще всего является бактериологический посев на питательные среды. Совпадение результатов предварительной бактериоскопии с выделенной в дальнейшем культурой микроорганизма при бактериологическом исследовании свидетельствует о достоверности микробиологической диагностики.