bylo prokázáno, že peniciliny inhibují syntézu bakteriální buněčné stěny a interagují s proteiny vázajícími penicilin, což vede k bakteriální lýze. Předpokládá se, že tyto dva mechanismy, první více než druhý, jsou zodpovědné za jejich terapeutický potenciál. Dále bylo prokázáno, že pouze aktivně se množící buňky jsou citlivé na baktericidní účinky antibiotika, což je v souladu s navrhovaným mechanismem účinku.
bakteriální růst probíhá z hlediska velikosti a počtu, oba vyžadují další buněčnou stěnu. Zvýšení velikosti bakterií je způsobeno iczvýšení objemu cytosolu a oblasti buněčné stěny. V současné době neexistuje žádný důkaz, že první je příčinou druhé nebo naopak. Penicilin inhibicí syntézy buněčné stěny by inhiboval růst i množení. Protože antibiotikum je baktericidní pro rychle se množící buňky, jeho účinek na buněčnou stěnu by narušoval jeho baktericidní účinek.
podle současného chápání penicilin působí hlavně inhibicí syntézy buněčné stěny. Existuje však rozpor mezi jeho pozorovanými účinky a tím, co by se mělo logicky očekávat, což nás nutí přehodnotit mechanismus účinku penicilinu. Věříme, že současné chápání účinku penicilinu je neúplné, ne – li přímo vadné. Bylo by účelné radikálně upravit totéž s ohledem na jeho důsledky, například na vývoj léčiv.