抗生素是霉菌所生产的，原来是它们用来自保的物质，人类利用它们来对付不受人类欢迎的微生物。大多数药厂所生产的抗生素，已在实验室里以化学方法，提高它们对付病菌的能力，或者扩大它们所能影响的病菌种类，达到抑制细菌生长的目的。抗生素一旦进入细菌，会干扰细菌制造新细胞所需物质的功能，阻碍细菌繁殖。例如四环霉素会妨碍细菌制造蛋白质。盘尼西林与万古霉素则阻碍细菌正常的合成。

盘尼西林问世，广泛使用后一两年，就出现第一株葡萄球菌抗药菌株。随着其它抗生素一一问世，细菌找到对付的这些抗生素的办法。细菌繁殖时出现基因突变，又把抗药基因传给后代；由抗药基因所产生的酵素，保护细菌不受抗生素的攻击，例如发展出制造酵素，以摧毁抗生素的能力。长期下来，这些抗药的细菌获得的生存资源愈来愈多，结果原来可以消灭某种病菌的药物，就无法对这些菌株产生抑制的效果。成大医学院微生物学教授黄昆岩说，微生物有非比寻常的适应能力，为求生找出路，是生命的必然。物种的个体会出现新的特征，就是基因发生突变。每10亿个细菌中会有一个在复制染色体时发生突变，产生对抗抗生素的能力。加上细菌繁殖的速度惊人，大型动物隔几年才繁殖下一代，但是微生物每20分钟就衍生出一代。一个抗药细菌可以在几小时内，就繁殖出亿万个也有抗药能力的后代。

细菌拥有的第二个有利条件是，细菌跟人类不一样，它们的性结合不拘对象，即使它们可以无性生殖，从一分裂为二，但是它们仍常常与同种的其它微生物、甚而不同物种的微生物结合，复制之前交换基因里的DNA。细菌这样的多才多艺，意味它们可以不必等候近亲的突变，就能取得有用的特点。

人类愈常使用抗生素杀菌，大自然就愈疼惜它们。中华民国感染症医学会理事长刘正义形容这是一场「永无止境的战争」。大部份的细菌对人体是必须且自然的；也许目前人类需要开始了解，「健康」并非摧毁所有的微生物，而是维持适当的细菌族群，与它们和平共处。当细菌侵犯人或动物等宿主时，除恶务尽，抗生素治疗必须持续到足以将病菌完全歼灭为止；不侵袭宿主时，则让它们有自己的生存空间，不滥用抗生素或消毒清洁液。