链霉素是一种氨基糖苷类药,经主动转运通过细菌细胞膜,与细菌核糖体30S亚单位的特殊受体蛋白结合,干扰信息核糖核酸与30S亚单位间起始复合物的形成,抑制蛋白合成.使DNA发生错读,导致无功能蛋白质的合成；使多聚核糖体分裂而失去合成蛋白的功能,使大量氨基糖苷类进入菌体,细菌细胞膜断裂,细胞死亡.
链霉素可以抑制细菌和放线菌的生长,对酵母菌和霉菌不起作用.加入一定量链霉素的培养基可以从混杂的微生物群体中分离出酵母菌和霉菌.