Atsparumas antibiotikams atsiranda tada, kai mikroorganizmai, tokie kaip bakterijos, iš dalies arba visiškai atlaiko antibiotikų poveikį. Bakterijos gali įgyti šį atsparumą antibiotikams tiesiogiai per gamtos reiškinius arba netiesiogiai per aplinkos stresorius. Vienas iš tokių streso veiksnių – medicinos darbuotojų ir pacientų netinkamas antibiotikų vartojimas – ypač padidino atsparių bakterijų paplitimą.
Mikroorganizmai pasižymi atsparumu antibiotikams, jei jie įgijo gebėjimą evoliucinėmis priemonėmis, pavyzdžiui, natūralia atranka, ypač pernešant tarp bakterijų pakeistus genus, kurie yra atsakingi už atsparumą antibiotikams. Atsparių bakterijų jau egzistuojantys genetiniai variantai gali būti perduoti šių mutavusių bakterijų palikuonims. Atsitiktinės genetinės mutacijos taip pat gali būti įvestos per horizontalų genų perdavimą – genų veiksmą, kuriame dalyvauja bakterijos, kurios nėra viena kitos palikuonys. Bakterijos, turinčios daugiau nei vieną atsparų geną, laikomos daugybei atsparių ir paprastai vadinamos superbakterijomis. Kai bakterijos yra veikiamos antibiotikais, normalios bakterijos miršta ir palieka antibiotikams atsparias bakterijas, kurios gali greitai daugintis ir tapti dominuojančia paderme.
Platus antibiotikų naudojimas medicinoje buvo susijęs su didėjančiu atsparumo antibiotikams atvejų skaičiumi. Netinkami arba nereikalingi gydytojų išrašyti antibiotikų receptai ir netinkamas antibiotikų vartojimas pacientams, kurie jų vartoja ne taip, kaip nurodyta arba reikalauja vartoti antibiotikus ne bakterinei infekcijai gydyti, yra pagrindinės atsparumo antibiotikams priežastys. Pacientai, kurie nebaigia viso antibiotikų kurso, kaip paskirta, padidina atsparumo antibiotikams tikimybę. Antibiotikai kovoja tik su bakterinėmis infekcijomis, o gydytojai, kurie klaidingai diagnozuoja virusinę ar kitą nebakterinę infekciją ir skiria antibiotikus, dar labiau padidina atsparios bakterijų padermės atsiradimo tikimybę. Tokie veiksniai, patenkantys į žmonių medicinos sritį, labai prisidėjo prie atsparių bakterijų ir gyvybei pavojingų superbakterijų atsiradimo ir išlikimo.
Antibiotikai neapsiriboja žmonių vartojimu, jų galima rasti gyvūnams, kurie yra skirti vartoti žmonėms arba kurie liečiasi su žmonėmis. Gyvūnų pašaruose gali būti antibiotikų, kad būtų skatinamas gyvūnų augimas, o tokia praktika padidina riziką, kad žmonės gali patekti į superbakterijas ir kitus atsparumą antibiotikams. Antibiotikų skyrimas gyvūnams, kuriems nėra ligų, dar labiau skatina atsparių bakterijų plitimą. Atsparios antibiotikams bakterijų padermės išplitimo tikimybė padidėja, kai žmonės valgo pažeistą mėsą, ypač jei ji yra žalia ar nepakankamai iškepta, arba artimai liečiasi su atsparių bakterijų nešiotojais.