Odpornost na antibiotike se pojavi, ko mikroorganizmi, kot so bakterije, razvijejo sposobnost, da delno ali v celoti prenesejo učinke antibiotika. Bakterije lahko to odpornost na antibiotike pridobijo neposredno z naravnimi pojavi ali posredno z okoljskimi stresorji. Eden takšnih dejavnikov stresa, zloraba antibiotikov s strani zdravstvenih delavcev in bolnikov, je še posebej povzročila povečano razširjenost odpornih bakterij.
Mikroorganizmi kažejo odpornost na antibiotike, če so to sposobnost pridobili z evolucijskimi sredstvi, kot je naravna selekcija, natančneje s prenosom med bakterijami spremenjenih genov, ki so odgovorni za odpornost proti antibiotikom. Genetske različice, ki že obstajajo v odpornih bakterijah, se lahko prenesejo na potomce teh mutiranih bakterij. Naključne genetske mutacije se lahko uvedejo tudi s horizontalnim prenosom genov, delovanjem genov, ki vključuje bakterije, ki niso potomci druga druge. Bakterije, ki nosijo več od enega odpornega gena, veljajo za multirezistentne in jih običajno imenujemo superbakterije. Ko so bakterije izpostavljene antibiotiku, normalne bakterije odmrejo in za seboj pustijo bakterije, odporne na antibiotike, ki se lahko nato hitro razmnožijo in postanejo prevladujoči sev.
Obsežna uporaba antibiotikov v medicini je povezana z naraščajočim številom primerov odpornosti na antibiotike. Glavni vzroki odpornosti na antibiotike so neustrezno ali nepotrebno predpisovanje antibiotikov s strani zdravnikov in napačna uporaba antibiotikov s strani bolnikov, ki jih ne uporabljajo, kot je predpisano, ali ki vztrajajo pri jemanju antibiotikov za nebakterijsko okužbo. Bolniki, ki ne zaključijo celotnega zdravljenja z antibiotiki, kot je predpisano, povečajo možnosti za nastanek odpornosti na antibiotike. Antibiotiki se borijo samo proti bakterijskim okužbam, zdravniki, ki napačno diagnosticirajo virusno okužbo ali drugo nebakterijsko okužbo in predpišejo antibiotike, pa še povečajo verjetnost pojava odpornega seva bakterij. Takšni dejavniki, ki spadajo v področje humane medicine, so pomembno prispevali k nastanku in obstoju odpornih bakterij in smrtno nevarnih superbakteric.
Antibiotiki niso omejeni na uporabo pri ljudeh in jih lahko najdemo pri živalih, ki so namenjene za prehrano ljudi ali ki pridejo v stik z ljudmi. Živalska krma bi lahko vključevala antibiotike z namenom spodbujanja rasti živali, takšne prakse pa povečajo tveganje izpostavljenosti ljudi superbug in odpornosti na druge antibiotike. Dajanje antibiotikov živalim, ki nimajo bolezni, dodatno spodbuja širjenje odpornih bakterij. Možnosti za širjenje seva bakterij z odpornostjo na antibiotike so povečane, če ljudje uživajo prizadeto meso, zlasti če je surovo ali premalo kuhano, ali če pridejo v tesen stik z živalmi, ki prenašajo odporne bakterije.