Bu grupta bulunan antibiyotikler bakteriyel hücre duvarı peptidoglikanın polisakkarid zincirlerinin kros bağlanmasında rolü olan transpeptidasyon enzimlerini inhibe ederek hücre duvarı sentezini önlerler. Bu tür ilaçlar, önceden sentezlenmiş canlı mikropların hücre duvarlarına etkilemezler. Bunların sidal etkileri yanı sıra inhibitör etkileri de vardır.

Hücre duvarı sentezine mani olan antibiyotiklerden en fazla kullanılanları arasında: Penicillin, Ampicillin, Carbenicillin, Methicillin, Oxacillin, Cephalosporin, Vancomycin, Bacitracin vardır.

Penicillin: Penicillium notatum ve P. crysegenum tarafından sentezlenen doğal bir antibiyotik olan Penicillinin toksisitesi çok zayıf olduğundan geniş bir kullanım alanı vardır. Mikroorganizmalar tarafından kolayca ayrıştırıldığından, temel yapısı 6-aminopenicillanic acid kalmak üzere bundaki amino grubuna yan zincirler ilave edilerek semi sentetik ve daha dayanıklı derivatlar üretilmiştir. Penisilinin esas aktivitesini yapısında bulunan b -lactam halkası oluşturur. Penisiline dirençli mikroorganizmaların çoğu b -lactam halkasındaki bağları ayrıştıran enzimler (b -laktamase) sentezleyerek, penisilinin etkinliğini bozarlar. Penisilinin, hücre duvarı olmayan mycoplasmalara tesiri yoktur. Antibiyotik, daha ziyade, Gram pozitifler üzerine etki yaparak protoplast oluşumuna yol açar. Bu protoplastlar da uzun süre ortamda kalamaz ve hemen parçalanırlar. Böylece hücreler lize olurlar. Penisilin Gram negatif mikroorganizmalara etkisi zayıftır.

Cephalosporin: Bu antibiyotik, Cephalosporium acremonium türü mantarlardan elde edilir ve yapısında da b -lactam halkası vardır. Orijinal antibiyotik kimyasal olarak modifiye edilerek, değişik sefalosporin antibiyotikler (3. generasyon) elde edilmiş ve pratikte de kullanılmaktadır. İlk generasyon antibiyotikler daha ziyade Gram pozitiflere, 2. generasyon ise hem bazı Gram pozitif ve hem de Gram negatiflere ve 3. generasyon antibiyotiklerde daha ziyade Gram negatif olmak üzere Gram pozitiflere etkilidir. Hücre duvarı sentezine mani olan ve sidal etki gösteren sefalosporin, Gram pozitif ve Gram negatif mikroorganizma infeksiyonlarında kullanılır. Ayrıca, penisilin alerjisi olanlarda da tercih edilir. Ekseri sefalosporinler (cephalothin, cefoxitin, cefriaxone, cefoperazone) parenteral kullanılır. İlaç, aynı zamanda b -lactamase enzimine direnç gösterir. Ancak, bazı mikroorganizmaların sentezledikleri cephalosporinase, antibiyotiği ayrıştırarak direnç kazanırlar.

Bacitracin: B. subtilis tarafından sentezlenen bacitracin peptid antibiyotiklerden olup bakterilerde peptidoglikan sentezine mani olur. Ancak, bunun etkinliği diğer antibiyotiklerden farklıdır. Bu ilaç, hücre duvarı için prekürsör taşıyan lipidlerin fonksiyonunu bozar. Gram pozitiflere etkili olan basitrasin sidal bir aktivite gösterir.

Vancomycin: Streptomyces orientalis tarafından sentezlenen vancomycin, peptidoglikan molekülünün peptid formasyonuna mani olur. Gram pozitiflere etkilidir.

Cycloserine: Streptomyces orchidaceus türlerince oluşturulan cycloserine, alanin'e benzer bir yapıya sahiptir ve hücre duvarı sentezine mani olur. Alanin üretimini önleyerek bu maddenin peptidoglikanın interpeptid köprülerinin yapısına girmesine mani olur.

Griseofulvin: Antifungal aktiviteye sahiptir. Bu madde hakkındaki gerekli bilgiler antifungal antibiyotikler bahsinde verilmiştir.