Infatti sembra che gli amminoglicosidi abbiano la capacità di distruggere o causare la formazione di pori a livello della membrana cellulare batterica. Comunque il meccanismo preciso di azione non è ancora completamente noto ma sembra che gli amminoglicosidi siano in grado di competere chimicamente con gli ioni Mg2+ e Ca2+ che collegano tra loro i polisaccaridi di due lipopolisaccaridi adiacenti; questo provoca la formazione transiente di pori nella parete batterica modificando la normale permeabilità della membrana stessa. Un'altra possibilità suggerisce che l'azione di proteine anomale create dall'azione degli antibiotici stessi alteri la permeabilità della membrana. Comunque attraverso questi pori il ceppo batterico perde componenti essenziali per la sopravvivenza come nucleotidi e altri.