Rezistența la antibiotice apare atunci când microorganismele precum bacteriile dezvoltă capacitatea de a rezista la efectele unui antibiotic fie parțial, fie total. Bacteriile pot dobândi această rezistență la antibiotice direct prin fenomene naturale sau indirect prin factorii de stres de mediu. Un astfel de factor de stres, utilizarea abuzivă a antibioticelor de către lucrătorii medicali și pacienți, a condus în special la o prevalență crescută a bacteriilor rezistente.
Microorganismele prezintă rezistență la antibiotice dacă au dobândit capacitatea prin mijloace evolutive, cum ar fi selecția naturală, în special printr-un transfer între bacterii a genelor modificate care sunt responsabile de rezistența la antibiotice. Variantele genetice care există deja în bacteriile rezistente pot fi transferate descendenților acestor bacterii mutante. Mutațiile genetice aleatorii pot fi introduse și prin transferul orizontal al genelor, o acțiune genică care implică bacterii care nu sunt descendenții unul celuilalt. Bacteriile care poartă mai mult de o genă rezistentă sunt considerate multi-rezistente și sunt denumite în mod obișnuit superbacterii. Atunci când bacteriile sunt expuse la un antibiotic, bacteriile normale mor și lasă în urmă bacterii rezistente la antibiotice, care apoi se pot multiplica rapid și se pot transforma ca tulpina dominantă.
Utilizarea pe scară largă a antibioticelor în medicină a fost legată de un număr tot mai mare de cazuri de rezistență la antibiotice. Rețetele inadecvate sau inutile de antibiotice de către medici și aplicarea greșită a antibioticelor de către pacienții care nu le folosesc conform prescripției sau care insistă să ia antibiotice pentru o infecție non-bacteriană sunt principalele cauze ale rezistenței la antibiotice. Pacienții care nu termină întregul curs de antibiotice așa cum este prescris cresc șansele ca rezistența la antibiotice să apară. Antibioticele combate doar infecțiile bacteriene, iar medicii care diagnosticează greșit o infecție virală sau o altă infecție non-bacteriană și prescriu antibiotice promovează și mai mult probabilitatea apariției unei tulpini rezistente de bacterii. Asemenea factori care intră în domeniul de aplicare al medicinei umane au contribuit în mod semnificativ la apariția și persistența bacteriilor rezistente și a superbogurilor care pun viața în pericol.
Antibioticele nu se limitează la uz uman și pot fi găsite la animalele care sunt destinate consumului uman sau care vin în contact cu oamenii. Furajele pentru animale pot încorpora antibiotice în scopul promovării creșterii animalelor, iar astfel de practici cresc riscul expunerii umane la rezistența la superbuginoase și la alte antibiotice. Administrarea de antibiotice la animalele lipsite de boală încurajează și mai mult răspândirea bacteriilor rezistente. Șansele de răspândire a unei tulpini de bacterii cu rezistență la antibiotice sunt crescute atunci când oamenii consumă carne afectată, mai ales dacă este crudă sau insuficient gătită, sau intră în contact strâns cu animale purtătoare de bacterii rezistente.