Trước hết, hãy nói về vi khuẩn. Vi khuẩn là một tế bào sống riêng biệt có khả năng phát triển và tái tạo hoàn chỉnh. Thuốc kháng sinh có khả năng can thiệp sâu vào việc sinh sôi nảy nở của tế bào. Ví dụ như Penicilin và các loại thuốc cùng họ sẽ “xây” một bức tường bao quanh tế bào trong khi Tetracylines hay erythromycin ngăn cản quá trình tạo ra các protein mới của tế bào. Một số loại kháng sinh khác ngăn cản quá trình sao chép DNA, một số khác ngăn cản khả năng hấp thụ dưỡng chất và phát triển của vi khuẩn. Do vậy, phần lớn các bệnh gây ra bởi vi khuẩn đều có thể chữa được bằng các loại kháng sinh.
Virus nhỏ hơn vi khuẩn và thường chỉ chứa vật liệu genre (RNA hoặc DNA) được bao bọc bởi một lớp vỏ protein. Do đó, virus không thể tự tạo ra năng lượng cho mình hoặc tự sinh sôi nảy nở được. Để làm chuyện đó, chúng sẽ xâm nhập vào trong các tế bào khác và “gửi” các vật liệu genre của mình. Thuốc kháng sinh muốn tấn công virus sẽ phải biết chọn lọc không tấn công vào các bộ phận “tầm gửi” này và đây thực sự là cản trở cực lớn. Hơn thế nữa, virus còn có khả năng nằm ẩn mình vài năm trong tế bào trước khi phát bệnh.
Cách đây 30 năm, chỉ có đúng 3 loại thuốc chữa các bệnh liên quan tới vi khuẩn tồn tại. Ngày nay, có tới ít nhất 40 loại thuốc được kiểm nghiệm và đưa vào sử dụng rộng rãi, trong đó một nửa là để chữa HIV (ví dụ như AZT dùng để ngăn cản virus HIV sao chép vật liệu genre sang các tế bào khác).
Tuy nhiên, không phải loại kháng sinh nào cũng có tác dụng mãi mãi với vi khuẩn. Vi khuẩn có khả năng “học” để tự bảo vệ mình khỏi kháng sinh khá nhanh, trong khi đó nghiên cứu, thử nghiệm và đưa ra một loại kháng sinh mới lại không đơn giản. Mới đây, thế giới đang xôn xao về NDM-1, loại vi khuẩn kháng đa kháng sinh cực kỳ nguy hiểm được tạo ra do chính bởi việc lạm dụng kháng sinh trong khi điều trị.