抗生素越来越广泛的应用以及越来越多的抗生素滥用，导致具备抗性的致病菌株也越来越多，这已经成为一个重要的公共卫生问题。弗莱明是最先表达对抗生素的担忧的人之一，他强调说，滥用药物可能导致抗体。在1945年诺贝尔奖讲演中，他的讲演以一句警语结束：“但我想说句警示性的话……想让微生物具有青霉素抗性并不难，只需要把它们暴露于一定浓度的青霉素，浓度小于杀死它们的浓度就行，而同样的事情偶尔也发生在了人体中。”他说这些警句的同时，具备抗生素抗性的细菌菌株的传染率也开始上升。一家医院汇报称，具有青霉素抗性的金黄色葡萄球菌的感染率从1946年的14%上升至1950年的59%。

抗生素疗法的理想剂量和疗程会杀灭所有易受感染细菌，并将发生抗性的几率降至最低。用抗生素治疗细菌感染时，所有具备抗性的细菌都会存活下来，尤其是用药剂量过小或者疗程过短的时候。除了医用之外，抗生素在其他领域的广泛应用也是造成抗药菌株数量上升的原因之一。小剂量的抗生素广泛添加于洗手皂、清洁产品、洗衣店清洁剂以及家畜饲料，细菌持续暴露于小剂量抗生素中，这为具备抗生素抗性的细菌的存活提供了条件。

对于普遍性、易传播的传染病来说，抗生素抗性是非常危险的。诸如肺结核、疟疾和童年耳部传染病等疾病已经变得非常难治。1940年异烟肼的发现几乎消除了美国所有肺结核病例，但是现在，由于抗药菌株的出现，这些菌株只能用疗效相对较差的药物进行治疗，因此美国肺结核病例再次呈现上升趋势。每年有将近200万患者在住院期间感染细菌传染病。患者如果感染上医院中很常见的金黄色葡萄球菌，这种细菌就会削弱患者的免疫系统，导致血液中毒和肺炎。对甲氧西林、苯唑西林钠、青霉素、阿莫西林乃至万古霉素（用于其他抗生素无效时）等具有抗性的菌株已经被隔离起来。抗生素和抗菌清洁液在医院中的流行表明，美国70%以上感染传染病的医院对至少一种抗生素具有抗性。