Otpornost na antibiotike nastaje kada mikroorganizmi poput bakterija razviju sposobnost da izdrže djelomično ili potpuno djelovanje antibiotika. Bakterije mogu steći tu rezistenciju na antibiotike izravno kroz prirodne pojave ili neizravno putem stresora iz okoliša. Jedan takav stresor, zlouporaba antibiotika od strane medicinskih radnika i pacijenata, posebno je dovela do povećane prevalencije rezistentnih bakterija.
Mikroorganizmi pokazuju otpornost na antibiotike ako su tu sposobnost stekli evolucijskim sredstvima kao što je prirodna selekcija, točnije prijenosom između bakterija promijenjenih gena koji su odgovorni za otpornost na antibiotike. Genetske varijante koje već postoje u rezistentnim bakterijama mogu se prenijeti na potomstvo ovih mutiranih bakterija. Nasumične genetske mutacije također se mogu uvesti horizontalnim prijenosom gena, djelovanjem gena koje uključuje bakterije koje nisu međusobno potomci. Bakterije koje nose više od jednog rezistentnog gena smatraju se multirezistentnim i obično se nazivaju superbakterije. Kada su bakterije izložene antibiotiku, normalne bakterije odumiru i za sobom ostavljaju bakterije otporne na antibiotike, koje se potom mogu brzo razmnožavati i pojaviti kao dominantni soj.
Opsežna upotreba antibiotika u medicini povezana je s rastućim brojem slučajeva rezistencije na antibiotike. Neprikladno ili nepotrebno propisivanje antibiotika od strane liječnika i pogrešna primjena antibiotika od strane pacijenata koji ih ne koriste kako je propisano ili koji inzistiraju na uzimanju antibiotika za nebakterijsku infekciju vodeći su uzroci rezistencije na antibiotike. Bolesnici koji ne završe cijeli tečaj antibiotika kako je propisano povećavaju šanse za pojavu rezistencije na antibiotike. Antibiotici se bore samo protiv bakterijskih infekcija, a liječnici koji pogrešno dijagnosticiraju virusnu infekciju ili drugu nebakterijsku infekciju i propisuju antibiotike dodatno promiču vjerojatnost pojave rezistentnog soja bakterija. Takvi čimbenici koji spadaju u djelokrug ljudske medicine značajno su pridonijeli nastanku i postojanju otpornih bakterija i superbakterica opasnih po život.
Antibiotici nisu ograničeni na ljudsku uporabu i mogu se naći u životinjama koje su namijenjene za ljudsku prehranu ili koje dolaze u kontakt s ljudima. Hrana za životinje može sadržavati antibiotike u svrhu promicanja rasta kod životinja, a takve prakse povećavaju rizik od izlaganja ljudi superbakterijama i rezistenciji na druge antibiotike. Davanje antibiotika životinjama koje nemaju bolesti dodatno potiče širenje rezistentnih bakterija. Šanse za širenje soja bakterija otpornih na antibiotike su povećane kada ljudi konzumiraju zaraženo meso, osobito ako je sirovo ili nedovoljno kuhano, ili ako dođe u bliski kontakt sa životinjama koje nose otporne bakterije.