新的抗菌藥物出現，總是伴隨著細菌耐藥性的產生，雖然目前細菌對碳青霉烯類的耐藥性相當低，對常見病原菌的敏感率相當高，但碳青霉烯類與其他β-內酰胺類一樣，在臨床應用后即出現耐藥菌株。亞胺培南在臨床上已應用多年，對其耐藥的菌株有：黃單孢菌、糞腸球菌和耐甲氧青霉素葡萄球菌。對亞胺培南耐藥的綠膿桿菌對美羅培南仍敏感。

眼下臨床主要致病菌對碳青霉烯類的耐藥很少見，耐藥機制主要有：1.青霉素結合蛋白結合力下降，主要見于耐甲氧西林葡萄球菌及某些腸球菌；2.Ⅰ型β-內酰胺酶水解碳青霉烯類的微弱活性加上細菌對碳青霉烯類通透性下降致耐藥性產生，主要見于一些腸桿菌及綠膿桿菌；3.菌株產生含鋅β-內酰胺酶水解碳青霉烯類，這些菌株大多為臨床非常見的病原菌。