聯合應用抗菌藥物的目的是為了增強療效，更好地控制感染，減輕毒性反應及延緩或減少細菌產生耐藥性。聯合用藥可產生增強、相加、無關、頡頏四種效果。為了便於臨床上合理地聯合使用抗菌藥物，常根據不同抗菌藥物的抗菌機理和性質，將它們分為四類：第一類為繁殖期殺菌藥，如青黴素、頭孢菌素類等；第二類為靜止期殺菌藥，如氨基糖苷類、多黏菌素類等；第三類為速效抑菌藥，如四環素類和氯黴素類等；第四類為慢效抑菌藥，如磺胺藥和抗菌增效劑。第一類和第二類都是殺菌藥，聯合用藥常可獲得增強作用。如青黴素與鏈黴素合用，在鏈黴素的作用下，細菌合成了無功能的蛋白質，但蛋白質合成並未停止，因此細菌細胞繼續生長而體積增大，這就有利於青黴素阻礙細菌細胞壁的合成，導致細胞壁缺損，胞漿內滲透壓增高而使菌體腫大、變形、裂解而死亡。青黴素破壞細菌細胞壁的完整性，也有利於鏈黴素進入細胞內而發揮作用。第三類和第四類合用，由於都是抑菌藥，一般可獲得相加作用。第一類和第三類合用，常可使抗菌作用明顯減弱。如青黴素與四環素合用時，由於四環素使細菌蛋白質的合成迅速被抑制，細菌處於靜止狀態，致使青黴素干擾細胞壁合成的作用不能充分發揮，故呈現頡頏作用。第二類和第三類合用，常可獲得增加或相加作用。第一類和第四類合用，相互影響不大，但有指徵時青黴素可與磺胺藥合用。例如，當腦膜炎時，由於青黴素透過血腦屏障的能力較差，可與易透過血腦屏障的磺胺嘧啶合用以提高療效。此外，同類型抗菌藥物亦可考慮聯合應用，如鏈黴素與多黏菌素合用；但作用機理相同的不宜合用（特別是氨基糖苷類），以免增加毒性。在獸醫臨床上，青黴素和鏈黴素、磺胺藥和抗菌增效劑的聯合應用是在獸醫工作中取得成功的例子，但對其他抗菌藥聯合應用尚缺乏有證實價值的例子，故應注意從實踐中總結經驗，不可濫用。