สเตร็ปโตมัยซินซัลเฟตเป็นยาปฏิชีวนะกลุ่มอะมิโนไกลโคไซด์ที่มีฤทธิ์แคบ (แต่มีฤทธิ์ครอบคลุมกว้างกว่าเพนิซิลลิน) โดยส่วนใหญ่ออกฤทธิ์ต่อแบคทีเรียแกรมลบแบบใช้ออกซิเจน มีฤทธิ์ต้านแบคทีเรียแกรมลบหลายชนิดได้ดี เช่น เอสเชอริเชีย โคไล, พาสเทอเรลลา, ซัลโมเนลลา, บรูเซลลา, โปรทีอุส เป็นต้น แต่มีฤทธิ์อ่อนกับแบคทีเรียแกรมบวกส่วนใหญ่ เช่น สแตฟิโลค็อกคัส ออเรียส เมื่อใช้ร่วมกับเพนิซิลลินจะมีฤทธิ์ฆ่าเชื้อแบคทีเรียแบบเสริมฤทธิ์กัน และยังได้ผลดีกับเชื้อเลปโตสไปราด้วย อย่างไรก็ตาม สเตร็ปโตค็อกคัส, ซูโดโมแนส แอรูจิโนซา และแบคทีเรียไม่ใช้ออกซิเจนจะดื้อต่อสเตร็ปโตมัยซินซัลเฟต
สเตร็ปโตมัยซินซัลเฟตที่มีความเข้มข้นต่ำจะยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรีย ส่วนความเข้มข้นสูงจะฆ่าเชื้อแบคทีเรีย แต่ไม่มีประสิทธิภาพต่อเชื้อรา ริกเก็ตเซีย และไวรัส ฤทธิ์ต้านแบคทีเรียจะแรงที่สุดในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่างอ่อน (pH 7.8) และจะลดลงในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด (pH ต่ำกว่า 6) แบคทีเรียสามารถพัฒนาความต้านทานได้ง่ายหลังจากสัมผัสกับสเตร็ปโตมัยซินซัลเฟต ซึ่งเร็วกว่าเพนิซิลลินและสามารถเกิดความต้านทานสูงได้ในระยะเวลาอันสั้น เนื่องจากสเตร็ปโตมัยซินซัลเฟตถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในคลินิกสัตวแพทย์มาเป็นเวลานาน เชื้อโรคที่ดื้อยาจึงแพร่หลาย และมีการดื้อยาข้ามกลุ่มกับคานามัยซินและเจนตาไมซิน แบคทีเรียที่ดื้อต่อยาปฏิชีวนะและเจนตาไมซินก็ดื้อต่อสเตร็ปโตมัยซินซัลเฟตด้วย แต่แบคทีเรียที่ดื้อต่อสเตร็ปโตมัยซินยังคงไวต่อเจนตาไมซินและคานามัยซิน เชื้อแบคทีเรียก่อโรคส่วนใหญ่ดื้อต่อเอนไซม์ที่เข้ารหัสอยู่ในพลาสมิด และยีนต้านทานสเตรปโตมัยซินบนพลาสมิดมักเชื่อมโยงกับยีนต้านทานซัลโฟนาไมด์ แอมพิซิลลิน และเตตราไซคลิน ดังนั้น สเตรปโตมัยซินซัลเฟตจึงมักใช้ร่วมกับยาต้านแบคทีเรียชนิดอื่นเพื่อป้องกันไม่ให้แบคทีเรียก่อโรคเกิดการกลายพันธุ์ของโครโมโซมจนดื้อยา
