Giemsa boyası, kan lekesinde veya ince bir doku diliminde farklı hücre tiplerinin belirgin bir şekilde göze çarpmasını sağlayan standart bir boya karışımıdır. Bu boyaya, ilk kez sıtmaya neden olan paraziti - Plasmodium'u inceleyen çalışmaları için geliştiren Alman kimyager Gustav Giemsa adını verir. Örneği inceleyen teknisyenin doğru bir okuma elde edebilmesini sağlamak için, boyama prosedürünün basamakları boya karışımının yanı sıra standartlaştırılmalıdır. Giemsa boyasına, diferansiyel boya olarak adlandırılır çünkü sitoplazma ya da DNA gibi neye bağlandıklarına bağlı olarak farklı renkler üretir.
Giemsa boyaması için formül, boyaların stabilitesini ve sonuçta ortaya çıkan renkleri geliştirmek için zaman içinde ayarlanmıştır. Mevcut standart karışımlar arasında metilen mavisi, eozin ve bazen azure B bulunur. Bu boyalar genellikle kuru toz halinde depolanır ve kullanılmadan hemen önce suyla karıştırılır. Boya karışımında kullanılmadan önce su varsa, bileşiklerin bazıları hatalı şekilde oksitlenir ve lekelenir.
Giemsa lekesini kullanma prosedürünün tam adımları, numunenin hangi organizma veya hücre tipinin incelendiğine ve ayrıca numunenin kompozisyonuna bağlı olarak değişebilir. Giemsa boyası kullanılarak lekelenecek bir numune, toplandıktan kısa bir süre sonra bir slayta genellikle sürülür veya eklenir. İnce bir kan lekesi genellikle metanolün içine batırılarak sabitlenirken, kalın bir kan lekesinin oda sıcaklığında tamamen kurumasına izin verilir. Daha sonra slayt belirlenen bir süre için leke içine batırılır ve daha sonra nötr pH değerine sahip suyla durulanır. Slaytlar görüntülemeden önce havada kurumaya bırakılır.
Giemsa boyamasının ürettiği farklı lekelenmeler nedeniyle, Plasmodium sitoplazma açık mavi renkte boyarken, DNA kırmızı veya mor renkte görünür. Diğer bir parazit, Giardia lamblia, çok koyu mavi lekelenen DNA dışında pembe-mor renklidir. Bir mantar olan Histoplasma capsulatum, insan beyaz kan hücrelerinde maya şeklinde bulunur ve koyu mavi lekeler.
Bu boyama işlemi, kromozom çalışmalarında ve çeşitli kan hücreleri arasındaki farkları görselleştirmede de faydalıdır. Bir kromozom bazı bölümlerde çok koyu mavi, bazılarında ise açık mavi lekeler. Bu, genetikçilerin, kromozomların olağandışı değişikliklerden geçtiği yerleri bulmalarına yardımcı olan bir bantlama etkisine neden olur. Kırmızı kan hücreleri pembe renk alırken, mast hücrelerindeki granüller mor lekeler gibi görünür. Beyaz kan hücreleri, farklı türlerin (bazofiller, eozinofiller, nötrofiller ve diğerleri) birbirlerinden ayırt edilmesine izin verecek şekilde farklı mavi tonlarını boyarlar.
