Alors que la résistance aux médicaments, notamment des souches de plus en plus à l'abri de la pénicilline, est devenu grandes nouvelles récemment, le développement est long à venir. Depuis penicillium utilise la pénicilline pour les mêmes fins que les humains, les bactéries ont déjà mis au point un ensemble de défenses. De nombreuses bactéries produisent pénicillinase, qui pourrit la pénicilline accroché à transpeptidase. Ce combat évolutif souligne une autre méthode par laquelle la pénicilline et ses dérivés fonctionnent. Parce que les bactéries ont développé de telles défenses, y compris doubles parois cellulaires qui ne peuvent être entièrement dissous, la pénicilline a évolué à travailler de concert avec d'autres produits chimiques tels que les aminoglycosides. Ainsi la pénicilline fonctionne sur plusieurs niveaux. En conjonction avec la pénicilline aminoglycosides perturbe la synthèse des protéines et même la reproduction d'organites à l'intérieur de la bactérie.