항생제는 미생물에 의해 만들어진 물질로서, 다른 미생물의 성장이나 생명을 막는 약제를 일컫는다. 초기에는 곰팡이나 세균 등 천연 미생물에서 추출한 물질만을 의미했으나, 현대에는 화학적으로 합성된 항균제나 기존 항생제의 구조를 변경한 반합성 항생제까지 모두 포함하는 개념으로 사용된다. 항생제는 주로 세균에 의한 감염병을 치료하는 데 쓰이며, 인간의 세포에는 영향을 미치지 않으면서 특정 세균의 생존에 필수적인 구조나 기능을 차단하는 선택적 독성을 원리로 작동한다.

현대 의학에서 항생제의 역사는 1928년 알렉산더 플레밍이 푸른곰팡이에서 페니실린을 발견하면서 본격적으로 시작되었다. 이후 1940년대에 페니실린이 대량 생산되어 제2차 세계대전 당시 수많은 부상병의 생명을 구하면서 '기적의 약'으로 불리기 시작했다. 페니실린의 성공 이후 스트렙토마이신, 테트라사이클린 등 다양한 항생제가 잇따라 개발되었으며, 이는 폐렴, 결핵, 패혈증 등 과거에는 치명적이었던 세균성 질환의 치사율을 획기적으로 낮추는 결과를 가져왔다.

항생제가 작용하는 기전은 크게 네 가지로 분류할 수 있다. 첫째는 세균의 세포벽 합성을 억제하여 세포를 파괴하는 방식이다. 둘째는 세균이 단백질을 합성하지 못하도록 방해하여 성장을 멈추게 하는 방식이며, 셋째는 세균의 핵산 합성을 차단하여 유전 정보를 복제하지 못하게 하는 방식이다. 마지막으로 세균의 세포막 투과성을 변화시켜 내부 물질을 유출시키는 방식이 있다. 이러한 기전은 인체 세포와 세균의 구조적 차이를 이용하기 때문에 바이러스에 의한 감염에는 효과가 없다.

항생제의 오남용은 심각한 부작용과 내성 문제를 야기한다. 세균이 항생제의 공격으로부터 살아남기 위해 유전적 변이를 일으키거나 저항성을 갖게 되는 현상을 항생제 내성이라고 한다. 내성균이 출현하면 기존의 항생제로는 치료가 불가능해지며, 심각한 경우 어떠한 항생제도 듣지 않는 '슈퍼박테리아'가 발생할 수 있다. 또한, 항생제는 유해균뿐만 아니라 장내 유익균까지 사멸시켜 설사나 면역력 저하 등의 부작용을 일으키기도 한다.

효과적인 치료를 위해서는 감염된 세균의 종류에 맞는 적절한 항생제를 선택하는 것이 중요하다. 광범위 항생제는 여러 종류의 세균에 작용하지만 내성균 유도 가능성이 높고, 좁은 범위 항생제는 특정 세균만을 표적으로 삼는다. 환자는 증상이 호전되었다고 해서 임의로 복용을 중단해서는 안 되며, 처방된 기간과 용량을 정확히 지켜야만 세균을 완전히 박멸하고 내성균 형성을 최소화할 수 있다. 인류는 새로운 항생제 개발과 함께 기존 항생제의 신중한 사용을 통해 세균과의 싸움을 지속하고 있다.