败血症会引起机体内环境的变化，从而影响药物的药动学和药效学行为。为了优化抗生素在败血症治疗中的应用，医务工作者必须清楚认识一些常见抗生素的药动学药效学特性及败血症中影响药物体内药动学行为的相关病理生理机制。总结相关研究发现，败血症时，由于皮肤，肌肉，内脏血流量的减少，非静脉给药途径给药时，药物的吸收将受到较大影响。组织血流灌注量的降低同样会影响药物在组织中的分布，类似的，由于毛细血管通透性增加引发组织间液增多，造成“第三空间”同样会改变药物的分布。此外，血浆中一些蛋白含量的变化，组织器官重量的变化，体内PH值的变化等也会对药物分布产生一定影响。对于主要经肝代谢的药物，败血症引起肝血流的变化及对肝脏中药物代谢酶的影响等均会影响药物的代谢。此外，败血症引发的肾脏和/或肝脏的器官衰竭，亦会降低抗生素的清除，造成原药和代谢物的体内蓄积。 根据抗生素自身理化特性，一些亲水性较强的抗生素，如氨基糖苷类，糖肽类，β-内酰胺类等相对亲脂性抗生素在败血症患者间或个体内可能存在较大的药动学行为上的差异及血药浓度的波动，从而需要适当的个体化剂量调节。总结如下：氨基糖苷类抗生素在败血症患者体内表观分布容积增大，从而血药峰浓度降低。当败血症伴发肾衰竭时，此类药物清除率减少，从而引发毒性的可能性增大。β-内酰胺类是时间依赖性抗生素，败血症无器官衰竭时，其体内表观分布容积和肾清除率增大，需要增加给药剂量或采用连续静脉滴注的给药方式，当伴发肾衰时，需要考虑减少剂量。类似的，在败血症无器官衰竭时，万古霉素由于表观分布容积和清除率的增大，需要考虑高于常规的给药剂量，但是具体优化剂量的方案尚未定论。