Karbapenemlerin etki mekanizması şu şekilde özetlenebilir: Hücre duvarı sentezi: Karbapenemler, hücre duvarının sentezini, sitoplazmik zarda bulunan ve penisilin bağlayan proteinler (PBP) gibi bazı özel enzimler aracılığıyla düzenler. Enzim bağlanması: Karbapenemler, PBP'lere bağlanarak etki gösterir. Hücreye giriş: Etkin konsantrasyonda hücreye girebilmek için dış membran proteinleri (OMPs) ve porinler aracılığıyla periplazmik aralıktan geçmesi gerekir. Karbapenemlerin etki gösterebilmesi için, dış membran proteinleri ve porinlerdeki değişiklik sonucu ilaç geçirgenliğinin azalması gibi direnç mekanizmalarına karşı hassas olmaları mümkündür.