Il più grande sviluppo nell'ambito della lotta ai microorganismi si ebbe con la scoperta degli antibiotici da parte di Alexander Fleming. Fleming stava conducendo una ricerca dedicata ad altri scopi, quando ci si accorse che alcune piastre di Petri su cui erano state impiantate colture di stafilococco e che erano state lasciate in disparte, erano state contaminate da muffa. Esaminando le piastre si notò che le colonie di stafilococco stavano andando incontro a lisi, e si ipotizzò che questo fosse dovuto a una sostanza prodotta dalla muffa. L'organismo fu identificato come un fungo del genere "Penicillium" e la sostanza da esso prodotta fu chiamata penicillina. Successivamente un gruppo di scienziati guidati da Howard Florey sviluppò i sistemi per il controllo, l'analisi e la produzione su larga scala della penicillina, e ne dimostrò l'efficacia nel trattamento di infezioni batteriche umane. La penicillina fu quindi il primo antibiotico.