El reactivo Giemsa tiene como fundamento utilizar un contraste entre colorantes ácidos y básicos, para lograr teñir las estructuras básicas y ácidas respectivamente. Existe una afinidad de los colorantes ácidos a teñir las estructuras básicas y viceversa. El colorante básico utilizado es el azul de metileno y sus derivados oxidados (Azure A y Azure B), mientras que el colorante ácido es la eosina.