喹诺酮类药物是一类人工合成的抗菌药，其抗菌机制主要是抑制细菌的DNA回旋酶和拓扑异构酶Ⅳ。

DNA回旋酶是喹诺酮类药物作用于革兰阴性菌的主要靶点。在细菌DNA复制、转录、重组及修复的过程中，DNA回旋酶起着至关重要的作用。细菌的DNA是以超螺旋状态存在于菌体内的，DNA回旋酶的功能之一是引入负超螺旋，以保证细菌DNA的正常复制与转录。喹诺酮类药物能够嵌入到细菌DNA - DNA回旋酶复合物中，形成药物 - DNA - 酶复合物，从而抑制DNA回旋酶的A亚基切断和连接DNA的功能，阻碍细菌DNA的复制，导致细菌死亡。

拓扑异构酶Ⅳ则是喹诺酮类药物作用于革兰阳性菌的重要靶点。拓扑异构酶Ⅳ主要负责在细菌DNA复制后期，将子代的DNA解环连。喹诺酮类药物与拓扑异构酶Ⅳ结合后，可抑制其解环连功能，使得子代DNA无法正常分离，进而影响细菌的生长和繁殖。

此外，喹诺酮类药物还可能通过其他一些机制发挥抗菌作用。例如，它可以诱导细菌产生自溶酶，加速细菌的溶解和死亡。同时，药物还能抑制细菌的RNA及蛋白质合成，进一步增强其抗菌效果。这种多靶点的抗菌机制使得喹诺酮类药物具有广谱、高效的抗菌活性，对革兰阳性菌、革兰阴性菌、支原体、衣原体等多种病原体都有较好的抑制作用。但也正是由于其广泛的作用机制，细菌对喹诺酮类药物的耐药性也逐渐增加，主要是通过细菌DNA回旋酶和拓扑异构酶Ⅳ的基因突变，降低药物与靶点的亲和力，以及细菌细胞膜通透性改变、主动外排系统增强等方式来实现。