Thuốc kháng sinh đã có mặt từ thời cổ đại dưới dạng nấm mốc. Nhà khoa học người Anh, Sir Alexander Fleming, đã phát hiện ra penicillin, tác nhân đầu tiên thể hiện đặc tính kháng khuẩn mạnh, vào năm 1928. Selman Waksman đặt ra thuật ngữ kháng sinh vào năm 1941, theo Trung tâm Thông tin Công nghệ Sinh học Quốc gia, Viện Y tế Quốc gia.
Vào thế kỷ 19, một số nhà khoa học, bao gồm Joseph Lister, John Tyndall và Joseph Tyndall, đã quan sát hoạt động kháng khuẩn của nấm Penicillium trong cơ thể người, theo About.com Inventors. Năm 1904, Paul Ehrlich đề xuất ý tưởng về "viên đạn ma thuật", một chất chỉ nhắm vào vi khuẩn gây bệnh, giống như thuốc kháng sinh. Thuốc được bán dưới tên thương hiệu Salvarsan, là loại thuốc được kê đơn thường xuyên nhất cho đến khi penicillin được sản xuất rộng rãi vào những năm 1940.
