Fosfomicina è un derivato dall'acido fosfonico che, in quanto sostanza analoga al fosfoenolpiruvato (PEP) agisce inibendo la sintesi di una delle strutture della parete cellulare dei procarioti. Nello specifico determina un blocco metabolico nella sintesi dell'acido n-acetil muramico, grazie alla inibizione dell'enzima UDP-N-acetilglucosamina-3-enolpiruvil-transferasi, noto anche con il nome di MurA. Questo enzima catalizza un passaggio metabolico decisivo nella biosintesi del peptidoglicano, e cioè il legame tra fosfoenolpiruvato (PEP) e il gruppo 3'-idrossile dell'UDP-N-acetilglucosamina. Questa porzione del piruvato fornisce il link tra il peptide e la porzione glicata del peptidoglicano.