革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的细胞壁结构、形态、染色反应和生理特性等方面存在显著差异。具体如下：
1.细胞壁结构：革兰氏阳性菌的细胞壁较厚，由肽聚糖组成，含有较多的磷壁酸；革兰氏阴性菌的细胞壁较薄，肽聚糖层较薄，外有一层脂多糖（LPS）层。
2.形态：革兰氏阳性菌通常呈单个或成对排列，形状多样；革兰氏阴性菌则通常呈链状排列，形状较为规则。
3.染色反应：革兰氏阳性菌被革兰氏染色剂染成紫色；革兰氏阴性菌则被染成红色。
4.生理特性：革兰氏阳性菌对青霉素等抗生素敏感；革兰氏阴性菌对青霉素不敏感，但对头孢菌素等抗生素敏感。