红霉素是快速抑菌剂,通过作用于细菌50S核糖体亚单位,阻断转肽作用和mRNA位移,抑制细菌蛋白质的合成。对金葡菌、表皮葡萄球菌、各组链球菌和革兰阳性杆菌均具有强大的抗菌活性,对某些革兰阴性菌如脑膜炎球菌、淋球菌、百日咳杆菌、流感杆菌、布氏杆菌、部分痢疾杆菌及大肠杆菌等也有一定作用;对部分耐青霉素的葡萄球菌属有作用;对军团菌属、胎儿弯曲菌、某些螺旋菌、肺炎支原体、立克次体属、阿米巴原虫、滴虫和衣原体属也有良好的作用。
红霉素是治疗军团菌病和空肠弯曲菌肠炎的首选药物并适用于由敏感菌引起的各种感染,常作为青霉素过敏患者的替代治疗药物。