นีโอไมซินซัลเฟตเป็นยาต้านจุลชีพในวงกว้างในกลุ่มอะมิโนไกลโคไซด์ ในการรักษาทางคลินิกสำหรับสัตว์นั้น ส่วนใหญ่มีประสิทธิภาพค่อนข้างดีต่อแบคทีเรียแกรมลบ รองลงมาคือมีผลต่อแบคทีเรียแกรมบวก เชื้อวัณโรค และไมโคพลาสมา แต่จะไม่มีประสิทธิภาพเมื่อใช้ในขนาดที่กำหนดไว้เป็นประจำ ในกลุ่มเชื้อก่อโรคที่ไวต่อยา นีโอไมซินซัลเฟตมีประสิทธิภาพสูงต่อเชื้อ Escherichia coli, Salmonella, Bacillus pneumoniae, Aspergillus และ Bacillus dysenteriae ในขณะที่มีประสิทธิภาพต่ำต่อเชื้อ Pseudomonas aeruginosa และแบคทีเรียไม่ใช้ออกซิเจน
เนื่องจากนีโอไมซินซัลเฟตมีความเป็นพิษสูงเมื่อฉีดเข้าเส้นเลือด ดังนั้นโดยทั่วไปจึงไม่นิยมใช้ฉีดเข้าเส้นเลือด ในการรักษาโรคติดเชื้อแบคทีเรียในสัตว์นั้น จำกัดการใช้โดยการผสมในน้ำดื่ม หรือการให้ทางปากในรูปแบบอื่นๆ การใช้ดังกล่าวส่วนใหญ่ใช้ในการรักษาโรคกระเพาะและลำไส้อักเสบจากแบคทีเรียในไก่ โรคท้องร่วงจากแบคทีเรีย และโรคทางเดินอาหารอื่นๆ ที่เกิดจากแบคทีเรียที่ไวต่อยานี้
แน่นอนว่า กลไกการฆ่าเชื้อแบคทีเรียและเป้าหมายการออกฤทธิ์ที่เป็นเอกลักษณ์เฉพาะตัวของนีโอไมซินซัลเฟต ทำให้มันสามารถใช้ร่วมกับยาต้านการติดเชื้อทั่วไปในทางคลินิกสัตวแพทย์ได้ โดยพื้นฐานแล้วไม่มีข้อห้ามทางเภสัชวิทยา มีเพียงผลกระทบทางกายภาพและเคมีเท่านั้นที่นีโอไมซินซัลเฟตทำปฏิกิริยากับยาต้านการติดเชื้อกลุ่มเซฟาโลสปอริน ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้แยกกันเมื่อให้ยา
นีโอไมซินซัลเฟตแทบจะไม่ถูกดูดซึมโดยระบบทางเดินอาหารหลังจากให้ไก่กินทางปาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีที่เยื่อบุลำไส้ยังคงสภาพสมบูรณ์ ปริมาณนีโอไมซินซัลเฟตทั้งหมดที่ถูกดูดซึมเข้าสู่กระแสเลือดผ่านการให้ยาทางปากจะมีน้อยกว่า 5% ของปริมาณยาทั้งหมดที่ให้ไป
อย่างไรก็ตาม หากเยื่อบุทางเดินอาหารไม่สมบูรณ์ เช่น เป็นแผลในกระเพาะอาหาร หรือผิวหนังลอก หรือมีการอักเสบของเยื่อบุทางเดินอาหาร นีโอไมซินซัลเฟตมากถึง 20% สามารถถูกดูดซึมเข้าสู่ระบบไหลเวียนโลหิตของร่างกายผ่านเยื่อบุทางเดินอาหารที่มีการซึมผ่านสูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ และกระจายไปยังตับ ไต หัวใจ ปอด และช่องท้องได้
นีโอไมซินซัลเฟตที่ถูกดูดซึมเข้าสู่ร่างกายส่วนใหญ่จะสะสมอยู่ในเซลล์ที่มีนิวเคลียส โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเม็ดเลือดขาว ส่วนใหญ่จะถูกขับออกจากร่างกายอย่างรวดเร็วผ่านทางไต อย่างไรก็ตาม ในกรณีที่ไตทำงานบกพร่อง การขับนีโอไมซินซัลเฟตจะถูกขัดขวางและช้าลง และนีโอไมซินซัลเฟตที่ไม่ถูกดูดซึมส่วนใหญ่จะถูกขับออกทางอุจจาระ ภายใน 24 ชั่วโมง ประมาณ 12%-25% ของนีโอไมซินซัลเฟตที่ถูกดูดซึมจะถูกขับออกทางไต และประมาณ 50%-90% จะถูกขับออกทางน้ำดี
ในด้านฤทธิ์ต้านแบคทีเรีย นีโอไมซินซัลเฟตออกฤทธิ์ได้ดีที่สุดกับแบคทีเรียแกรมลบ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง Escherichia coli และ Salmonella salmonicida นอกจากนี้ นีโอไมซินซัลเฟตในปริมาณมากยังออกฤทธิ์ได้ดีกับไมโคพลาสมาในไก่ อย่างไรก็ตาม การเพิ่มปริมาณยาอาจทำให้ราคายาลดลงอย่างมาก และความเสี่ยงต่อผลข้างเคียงก็อาจเพิ่มขึ้นเช่นกัน ดังนั้น คลินิกสัตวแพทย์ในประเทศจีนจึงใช้ยาปฏิชีวนะกลุ่มมาโครไลด์ร่วมกับยาอื่นในการรักษาไมโคพลาสมา ในขณะที่ประเทศและภูมิภาคอื่น ๆ มักใช้มาโครไมซินมากกว่า
อย่างไรก็ตาม การให้ยาเนโอไมซินซัลเฟตควบคู่กับยาต้านจุลชีพอื่นๆ เช่น เพนิซิลลิน เซฟาโลสปอริน แซกซิน ฟอสโฟไมซิน เตตราไซคลิน มาโครไลด์ เป็นต้น มีประสิทธิภาพและคุ้มค่ากว่าการใช้เนโอไมซินซัลเฟตเพียงอย่างเดียวในการรักษาการติดเชื้อแบคทีเรียในระบบที่รุนแรงและโรคระบบทางเดินหายใจที่รักษาได้ยาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้ร่วมกับโพแทสเซียมคลาวูลาเนต เมโพรบาเมต ซัลแบคแทม และสารเสริมฤทธิ์อื่นๆ
