阿奇霉素為氮雜內酯類抗生素。其作用機理是通過與敏感微生物的50s核糖體的亞單位結合，從而干擾其蛋白質的合成（不影響核酸的合成）。
體外試驗和臨床研究均表明，阿奇霉素對以下多種致病菌有效：
革蘭氏陽性需氧微生物：金黃色葡萄球菌、釀膿鏈球菌、肺炎鏈球菌、溶血性鏈球菌。
阿奇霉素對于耐紅霉素的革蘭陽性菌有交叉耐藥性。大多數糞鏈球菌（腸球菌）以及耐甲氧西林葡萄球菌對本品耐藥。
革蘭氏陰性需氧微生物：流感嗜血桿菌、卡他摩拉菌。
其他微生物：沙眼衣原體。
體外試驗和臨床研究提示，本品可預防鳥胞內分支桿菌復合體（由鳥胞內分支桿菌和胞內分支桿菌組成）引起的疾病。
細菌產生的β-內酰胺酶不影響阿奇霉素的活性。
對以下微生物已有體外研究結果，但是其臨床意義尚不清楚，包括鏈球菌屬（C、F、G）、草綠色鏈球菌、百日咳桿菌、杜克嗜血桿菌、嗜肺性軍團菌、類桿菌屬、消化鏈球菌屬，包柔螺旋體、肺炎支原體、梅毒螺旋體、解脲支原體等。