氨基糖苷类抗生素对于细菌的作用主要是抑制细菌蛋白质的合成，作用点在细胞30S核糖体亚单位的16SrRNA解码区的A部位。研究表明：此类药物可影响细菌蛋白质合成的全过程，妨碍初始复合物的合成，诱导细菌合成错误蛋白以及阻抑已合成蛋白的释放，从而导致细菌死亡。氨基糖苷类抗生素在敏感菌体内的积蓄是通过一系列复杂的步骤来完成的，包括需氧条件下的主动转动系统，故此类药物对厌氧菌无作用。本类药物的杀菌特点为：1、杀菌速度和杀菌持续时间与浓度呈正相关；2、仅对需氧菌有效，且抗菌活性显著强于其他类药物，对厌氧菌无效；3、PAE长，且持续时间与浓度呈正相关，该特性或许可以说明氨基糖苷类一天给药一次的疗法与每天分次给药同样有效。4、具有初次接触效应；5、在碱性环境中抗菌活性增强。
