Устойчивость микроорганизмов к антибиотикам — важная проблема, определяющая правильный выбор того или иного препарата для лечения больного. В первые годы после открытия пенициллина около 99% патогенных стафилококков были чувствительны к этому антибиотику; в 60-е гг. к пенициллину остались чувствительны уже не более 20—30%. Рост устойчивых форм связан с тем, что в популяциях бактерий постоянно появляются устойчивые к антибиотикам мутанты, обладающие вирулентностью и получающие распространение преимущественно в тех случаях, когда чувствительные формы подавлены антибиотиками. С популяционно-генетической точки зрения, этот процесс обратим. Поэтому при временном изъятии данного антибиотика из арсенала лечебных средств устойчивые формы микробов в популяциях вновь заменяются чувствительными формами, которые размножаются более быстрым темпом.

Чувствительность бактерий к конкретному антибиотику в лаборатории не обязательно означает, что этот антибиотик будет эффективным в клинической практике. Например, в лабораторных тестах (invitro}, Helicobacter pylori проявляет чувствительность к большинству антибиотиков (пенициллину, ампициллину, цефалоспоринам, макролидам, хинолонам, аминогликозидам, тетрациклином и нитроимидазолам), кроме ванкомицина, триметоприма и сульфаниламидных препаратов. Однако, опыт клинического использования различных противомикробных средств принес особенно большие разочарования, особенно когда эти лекарства назначались в виде монотерапии. Аналогичным образом, не все противомикробные средства, которые invitro активны в отношении Shigella, эффективны на практике. Следовательно, "эффективность лекарства может быть оценена только в хорошо поставленных клинических испытаниях".

В прошлом эффективность, определяемая в контролируемых клинических испытаниях, была единственным фактором, влиявшим на назначение антибиотиков. Однако данные об эффективности редко подчеркиваются в сегодняшних отчетах о клинических испытаниях новых антибиотиков, по той простой причине, что анализ результатов почти всегда показывает терапевтическую эквивалентность, а не превосходство новых соединений по сравнению с уже существующими стандартными режимами. Количество исследованных пациентов обычно слишком мало, чтобы показать какое-либо отличие в эффективности.

Один эксперт заявил, что быстро расширяющаяся группа антибиотиков бета-лактамов привела к "постоянно растущей лавине бумаг с описанием исследований, которые слишком часто бывают плохо спланированы и сомнительным образом проведены".