Biochemiczne mechanizmy oporności bakterii nie zostały w pełni poznane. Wiadomo jednak, że polegają one na enzymatycznym unieczyn- nianiu antybiotyku przez drobnoustroje oporne lub zmianach w przepuszczalności ich błony komórkowej. Unieczynnianie penicylin i cefalospo- ryn polega na hydrolizie pierścienia ß-laktamowego przy udziale ß-lakta- maz wytwarzanych przez drobnoustroje Gram-dodatnie i Gram-ujemne. t Geny warunkujące ich powstawanie zlokalizowane są zarówno w plazmidach, jak i chromosomach. Inaktywacja antybiotyków z grupy amino- glikozydów i chloramfenikolu zachodzi w wyniku działania transferazy acetylowej przy obecności acetylo-CoA, ATP i jonów Mg2+. Enzym ten wytwarzają drobnoustroje z rodzaju Pseudomonas, Escherichia, Klebsiella i Sfaphy/ococcus. W przekształcaniu antybiotyków aminoglikozydowych uczestniczą również transferaza fosforanowa i adenylowa, prowadzące do powstania nieczynnych pochodnych – fosforanów i adenylanów.
Wspomniane mechanizmy .nie wyczerpują wszystkich możliwości obrony bakterii przed działaniem antybiotyków. Na przykład wyosobniono z rybosomów bakterii białko P-10 warunkujące wrażliwość, oporność lub zależność szczepu wobec streptomycyny. Inną formą oporności na erytromycynę, stwierdzoną u E. coli, może stanowić obecność charakterystycznego białka o zmniejszonym powinowactwie do antybiotyku. Obecność tego białka w rybosomie sprawia, że erytromycyna nie wiąże się z nim i nie hamuje jego biosyntezy.
Oporność na ryfampicynę polega na wytwarzaniu przez drobnoustroje oporne polimerazy o zmienionej budowie, co sprawia, że antybiotyk nie wiąże się z enzymem i nie hamuje jego aktywności.