A coloração de Giemsa utiliza prata para impregnação universal; a Ziehl-Neelsen emprega azul de metileno como fixador principal de esporos.

A coloração de Giemsa forma complexos com ácidos nucleicos e proteínas em pH controlado; a Ziehl-Neelsen explora a resistência ácido alcoólica de microbactérias pela composição lipídica da parede.

A coloração de Giemsa requer fixador aquoso obrigatório para todas as lâminas; a Ziehl-Neelsen requer tampão fosfato para revelar bacilos não ácido-resistentes.

A coloração de Giemsa depende de iodo como mordente universal; a Ziehl-Neelsen depende de violeta cristal para estabilizar o corante primário.