頭孢拉定為廣譜抗生素，作用機制與其他頭孢菌素相同，為抑制細菌細胞壁的合成。對革蘭陽性及陰性菌均有殺菌作用，在酸性條件下穩定，空腹時服用吸收迅速，不受青霉素酶的影響，對大多數產生青霉素酶的金黃色葡萄球菌和大腸埃希菌亦有顯著的抗菌活性。
頭孢拉定對不產青霉素酶和產青霉素酶金黃色葡萄球菌、凝固酶陰性葡萄球菌、A組溶血性鏈球菌、肺炎鏈球菌和草綠色鏈球菌等革蘭陽性球菌的部分菌株具良好抗菌作用。
厭氧革蘭陽性菌對本品多敏感，脆弱擬桿菌對本品呈現耐藥。
耐甲氧西林葡萄球菌屬、腸球菌屬對本品耐藥。
本品對革蘭陽性菌與革蘭陰性菌的作用與頭孢氨芐相似。
本品對淋病奈瑟菌有一定作用，對產酶淋病奈瑟菌也具活性；對流感嗜血桿菌的活性較差。
對革蘭陽性菌包括對青霉素敏感和耐藥的金黃色葡萄球菌（耐甲氧西西林金黃色葡萄球菌除外）的抗菌作用強于第二代和第三代頭孢菌素；對革蘭陰性菌的作用不及第二代頭孢菌素，更不及第三代頭孢菌素；
對革蘭陰性桿菌產生的β-內酰胺酶不穩定，但對金黃色葡萄球菌產生的β-內酰胺酶的穩定性優于第二代和第三代頭孢菌素。