Zastrzyk z penicyliny może być stosowany w leczeniu licznych infekcji bakteryjnych, w zależności od odporności poszczególnych szczepów bakterii na ten zastrzyk z antybiotykiem. Może być stosowany w leczeniu anginy, kiły i infekcji spowodowanych przez ukąszenia psów. Może też leczyć niektóre formy bakteryjnego zapalenia płuc i bakteryjnego zapalenia opon mózgowych.
Streptococcus, bakteria wywołująca anginę, można zabić za pomocą zastrzyku z penicyliny. Strep gardło jest spowodowane infekcją bakteryjną gardła i migdałków. Nieleczona może rozprzestrzenić się do płuc, powodując silny kaszel, ból w klatce piersiowej i trudności w oddychaniu. Zastrzyk penicyliny może zwykle usunąć infekcję w ciągu 72 godzin, znacznie skracając okres inkubacji i pomagając pacjentom znacznie szybciej wrócić do zdrowia niż alternatywna runda doustnego leczenia amoksycyliną. Strzał zapobiega rozwojowi bakterii; ponieważ bakteria musi rosnąć, aby pozostać przy życiu, jest szybko zabijana przez antybiotyk.
Penicylina wstrzyknięta w duży mięsień jest również najczęstszym sposobem leczenia kiły choroby przenoszonej drogą płciową (STD). Jeśli infekcja ma mniej niż rok, wystarczy jeden zastrzyk antybiotyku, aby zabić bakterię. Jeśli jest starszy, zastrzyk penicyliny raz w tygodniu przez trzy tygodnie zazwyczaj leczy pacjenta. Nieleczona kiła może uszkadzać główne narządy i powodować demencję, paraliż, a ostatecznie śmierć. Zastrzyk penicyliny we wczesnych stadiach infekcji to najlepszy sposób, aby zapobiec tym uszkodzeniom; wszelkie uszkodzenia, które wystąpią przed leczeniem, nie zostaną naruszone.
Penicylina jest uważana za antybiotyk o szerokim spektrum działania, co oznacza, że może eliminować wiele nici bakterii z niewielką lub żadną szkodą dla pacjentów niealergicznych. Jest szczególnie skuteczny przeciwko bakteriom znajdującym się w jamie ustnej psa, które mogą zostać przeniesione na człowieka poprzez ugryzienie. Zastrzyk z penicyliny jest często podawany bezpośrednio po ataku psa, aby zapobiec rozprzestrzenianiu się jakiejkolwiek infekcji, która mogła zostać zarażona. Antybiotyk zapobiega wzrostowi większości nici szkodliwych bakterii, chroniąc w ten sposób pacjenta przed wieloma problemami zdrowotnymi.
W niektórych przypadkach penicylinę można stosować w leczeniu zapalenia płuc i opon mózgowych wywołanych infekcjami bakteryjnymi. Wiele bakterii wywołujących zapalenie płuc, infekcję płuc i zapalenie opon mózgowych, infekcję pnia mózgu i rdzenia kręgowego, zmutowało i zmieniło się od czasu stworzenia penicyliny. Zastrzyk z penicyliny, zwykle podawany przez kroplówkę, jest przydatny tylko w wybranych przypadkach. W przypadku nici bakteryjnych, które nie wykształciły oporności na ten antybiotyk, nadal jest to szybki i skuteczny sposób leczenia.
Penicylina była pierwszym odkrytym lekiem zdolnym do leczenia tych schorzeń. Od czasu jego powszechnego stosowania w 1945 r. wiele nici bakterii zmutowało i uodporniło się na antybiotyk. W związku z tym znacznie zmniejszyło się zastosowanie zastrzyków penicylinowych. Wciąż jest to jednak jeden z najszybciej działających antybiotyków przeciwko niektórym bardzo niebezpiecznym infekcjom bakteryjnym.