临床应用的抗菌药物（包括化学合成抗菌药和抗生素），必须对病原微生物具有较高的“选择性毒性作用”，但对患病畜禽毒性很小甚至没有毒性，这种选择性毒性作用对于临床安全用药十分重要。研究并了解抗菌药物“选择性毒性”的作用机制，对于临床合理选用抗菌药物、新抗菌药物的研制和开发以及细菌耐药性的研究，均有重要意义。
抗菌药物的“选择性毒性作用”，主要来源于药物对于病原微生物某些特殊靶位的作用。根据主要作用靶位的不同，抗菌药物的作用原理一般可分为以下四种类型。
（一）抑制细菌细胞壁的合成 细菌细胞膜外是一层坚韧的细胞壁，能抗御菌体内强大的渗透压，具有保护和维持细菌正常形态的功能。细菌细胞壁主要结构成分是胞壁黏肽，由N-乙酰葡萄糖胺（Glc-NAc）和与五肽相连的N-乙酰胞壁酸（MurNAc）重复交替连接而成。胞壁黏肽的生物合成可分为胞浆内、胞浆膜与胞浆外三个阶段。胞浆内黏肽前体的形成可被磷霉素与环丝氨酸所阻碍。磷霉素抑制有关酶系阻碍N-乙酰胞壁酸的形成；环丝氨酸通过抑制D-丙氨酸的消旋酶和合成酶阻碍了N-乙酰胞壁酸五肽的形成。胞浆膜阶段的粘肽合成可被万古霉素和杆菌肽所破坏，它们能分别抑制MurNAc-五肽与脂载体结合并形成直链十肽二糖聚合物和聚合物转运至膜外受体的过程及脱磷酸反应。青霉素与头孢菌素类抗生素则能阻碍直链十肽二糖聚合物在胞浆外的交叉连接过程。青霉素等的作用靶位是胞浆膜上的青霉素结合蛋白（PBPs），表现为抑制转肽酶的转肽作用，从而阻碍了交叉连接。能阻碍细胞壁合成的抗生素可导致细菌细胞壁缺损。由于菌体内的高渗透压，在等渗环境中水分不断渗入。致使细菌膨胀、变形，在自溶酶影响下，细菌破裂溶解而死亡。属于这种作用类型的抗生素有青霉素类、头孢菌素类、杆菌肽等。
（二）增加细菌细胞膜的通透性 细菌细胞膜主要是由类脂质和蛋白质分子构成的一种半透膜，具有渗透屏障和运输物质的功能。多黏菌素类抗生素具有表面活性物质，能选择性地与细菌细胞膜中的磷脂结合；而制霉菌素和两性霉素等多烯类抗生素则仅能与真菌细胞膜中固醇类物质结合。它们均能使细胞膜通透性增加，导致菌体内的蛋白质、核苷酸、氨基酸、糖和盐类等外漏，从而使细菌死亡。属于这种作用方式而呈现抗菌作用的抗生素有两类：一是多肽类，如多黏菌素等；二是多烯类，如两性霉素B、制霉菌素等。
（三）抑制细菌菌体蛋白质的合成 细菌为原核细胞，其核蛋白体为70S，由30S和50S亚基组成，哺乳动物是真核细胞，其核蛋白体为80S，由40S与60S亚基构成，因而它们的生理、生化与功能不同，抗菌药物对细菌的核蛋白体有高度的选择性毒性，而不影响哺乳动物的核蛋白体和蛋白质合成。多种抗生素能抑制细菌的蛋白质合成，但它们的作用点有所不同。
①能与细菌核蛋白体50S亚基结合，使蛋白质合成呈可逆性抑制的有氯霉素、林可霉素和大环内酯类抗生素（红霉素等）。
②能与核蛋白体30S亚基结合而抑菌的抗生素如四环素能阻止氨基酰tRNA向30S亚基的A位结合，从而抑制蛋白质合成。
③能与30S亚基结合的杀菌药有氨基苷类抗生素（链霉素等）。它们的作用是多环节的。影响蛋白质合成的全过程，因而具有杀菌作用。 抑制细菌菌体蛋白质合成的药物的作用位点 说明：30S、50S表示组成核蛋白体的两个亚基；A、P分别表示A位、P位；R表示终止因子；aa1-tRNA、aa2-tRNA、aa3-tRNA表示tRNA1、2、3携带三种不同的活化氨基酸； 表示tRNA，上面三个小点表示反密码，它能翻译mRNA上相应的密码；mRNA上的1、2、3、T表示四个密码，T为终止密码，即停止合成的密码，T前可能有许多密码，为图示简便，仅顺序标出T前的三个密码，每个密码包含三个核苷酸，称为三联密码。
（四）抑制细菌核酸的合成 核酸具有调控蛋白质合成的功能。新生霉素、灰黄霉素和抗肿瘤抗生素（如丝裂霉素C、放线菌素）、利福平等可抑制或阻碍细菌细胞DNA或RNA的合成。磺胺类与甲氧苄啶（TMP）可妨碍叶酸代谢，最终影响核酸合成，从而抑制细菌的生长和繁殖。
