第一代頭孢菌素如頭孢氨芐、頭孢拉定、頭孢唑林等
① 對革蘭陽性菌（包括對青霉素敏感或耐藥的金葡菌）的抗菌作用較第二、三代強，對革蘭氏陰性菌的作用較差；
② 對青霉素酶穩定，但仍可為革蘭陰性菌的β-內酰胺酶所破壞；
③ 對腎臟有一定毒性。
第二代頭孢菌素如頭孢呋辛、頭孢孟多、頭孢克洛等
① 對革蘭陽性菌作用與第一代頭孢菌素相仿或略差，對多數革蘭陰性菌作用明顯增強，部分對厭氧菌有高效，但對綠膿桿菌無效；
② 對多種β-內酰胺酶比較穩定；
③ 對腎臟的毒性較第一代有所降低。
第三代頭孢菌素如頭孢噻肟、頭孢他啶、頭孢三秦、頭孢哌酮、頭孢唑肟等
① 對革蘭陽性菌有相當抗菌活性，但不及第一、二代頭孢菌素，對革蘭陰性菌包括腸桿菌屬和綠膿桿菌及厭氧菌如脆弱類桿菌均有較強的作用；
② 其血漿t1/2較長，體內分布廣，組織穿透力強，有一定量滲入腦脊液中；
③ 對β-內酰胺酶有較高穩定性；
④ 對腎臟基本無毒性。
第四代頭孢菌素 如頭孢吡肟，頭孢匹羅等
1、與三代頭孢相比，與β-內酰胺酶的親和力降低，對AmpC酶穩定性更高，對細菌細胞膜更有穿透力。
2、抗菌譜更廣，對甲氧西林敏感的葡萄球菌及某些I類酶的陰性桿菌如腸桿菌屬桿菌、弗勞地枸櫞酸桿菌、沙雷氏菌屬、魔化摩根菌屬等均有較強的抗菌作用。
3、對綠膿桿菌的活性與頭孢他啶相仿或略差，對厭氧菌也有很好的抗菌活性。
4、血藥半衰期延長，無腎毒性。