青霉素作为β-内酰胺类抗生素，主要通过抑制细菌细胞壁合成、发挥杀菌作用、对抗敏感菌感染、治疗多种感染性疾病以及预防感染等机制发挥作用。其治疗作用具有特异性强、起效快的特点。
1、抑制细菌细胞壁合成
青霉素可特异性地与细菌细胞膜上的青霉素结合蛋白结合，干扰肽聚糖链的交联过程，导致细菌细胞壁缺损。由于菌体内的高渗透压作用，水分不断渗入致使细菌膨胀破裂。
2、发挥杀菌作用
青霉素属于繁殖期快速杀菌剂，可通过破坏已合成的细胞壁结构，直接导致细菌溶解死亡。这种作用方式使其对处于活跃增殖状态的细菌更具杀灭效果。
3、对抗敏感菌感染
主要针对革兰氏阳性球菌如溶血性链球菌、肺炎链球菌，以及部分革兰氏阴性球菌如脑膜炎奈瑟菌等。对梅毒螺旋体、钩端螺旋体等病原体也显示抗菌活性。
4、治疗多种感染性疾病
临床常用于治疗咽炎、扁桃体炎等呼吸道感染，丹毒、蜂窝织炎等皮肤软组织感染，以及淋病、梅毒等特定性传播疾病。对细菌性脑膜炎、心内膜炎等严重感染需与其他药物联用。
5、预防感染
在外科手术前预防切口感染，特别是消化道、生殖道等可能污染的手术。还可用于风湿热复发预防，通常采用长效青霉素制剂每月肌注。
使用青霉素类药物前必须进行皮试，阴性者方可使用。治疗期间需注意观察过敏反应，若出现皮疹、呼吸困难等应立即停药。建议在医生指导下规范用药，避免自行调整剂量或疗程，确保治疗安全有效。