Um zu überleben, entwickeln Bakterien raffinierte Abwehrmechanismen, um die zerstörerischen Einflüsse von Antibiotika auf ihren Stoffwechsel abzuwehren. Manche Bakterien haben sogar eine angeborene, natürliche Resistenz gegen bestimmte Antibiotika. Andere Bakterien erwerben erst durch den wiederholten Kontakt mit einem Antibiotikum eine Resistenz. Die weitverbreitete Resistenz bestimmter Bakterienspezies gegen die Wirkung von Antibiotika ist eine der Hauptsorgen, die diese Stoffe betreffen.

Die erworbene Resistenz kann das Ergebnis einer Mutation (genetische Veränderung) in der Zelle sein, die an die nächste Generation weitergegeben werden kann. Häufiger ist jedoch der Fall, daß genetisches Material unmittelbar oder durch Bakteriophagen (Plasmide) von anderen Bakterien oder sogar von einer anderen Bakterienspezies übertragen wird. Genetisches Material kann als extra-chromosomale DNS (Plasmid = DNS-Molekül, das Träger von Resistenzgenen ist)oder lediglich in chromosomalen Fragmenten (Transposon) übertragen werden. Die Entwicklung von Resistenz wird von diesen genetischen Übertragungen beschleunigt, besonders in Krankenhäusern.

Diese genetischen Veränderungen können die Zielorte so verändern, daß die Anbindung des Antibiotikums an die innere Membran der Zellwand verhindert wird. Einige Bakterien können Enzyme produzieren, die Antibiotika inaktivieren oder zerstören. Änderungen der Durchlässigkeit der Zellwand hindern Antibiotika daran, in die Zelle einzudringen oder sorgen für eine schnelle Entsorgung des Antibiotikums aus der Zelle.

Haben Bakterien erst einmal eine Resistenz entwickelt, dann überleben sie eine Behandlung mit Antibiotika. Oftmals entwickeln Bakterien gleichzeitig auch Resistenzen gegen andere Antibiotika mit ähnlicher Struktur und Wirkungsweise. Resistente Stämme können sich vermehren und dann verbreiten. Diese Bakterien können entweder kurzfristig auftreten oder sich über einen langen Zeitraum halten und dann zu massiven Gesundheitsproblemen führen. Mit weltweit zunehmender Häufigkeit antimikrobieller Resistenz unter den Krankheitserregern muß die Resistenzentwicklung gegen alle Antibiotika sorgfältig und kontinuierlich beobachtet werden, um eine effektive Behandlung sicher zu stellen.