这是由革兰氏阳性菌和阴性菌的不同结构特点和青霉素的抗菌机理所决定的。青霉素的抗菌作用主要是抑制细菌细胞壁的合成，能特异地抑制细胞壁粘肽的合成，使细胞壁缺损，水分内渗，菌体膨胀死亡。革兰氏阳性细菌细胞壁主要由粘肽组成，粘肽合成抑制后，细菌也随之崩解死亡。而革兰氏阴性细菌细胞壁粘肱含量较少，脂质含量较多、对青霉素反而有一定阻碍作用。所以青霉素对革兰氏阳性细菌作用好，对革兰氏阴性细菌作用效果较差。