Оксациллин представляет собой пенициллин, устойчивый к пенициллиназе, и его антибактериальный механизм действия подобен пенициллину. Он обладает хорошей антибактериальной активностью в отношении стафилококков, продуцирующих пенициллиназу, но его антибактериальная активность в отношении различных стрептококков и стафилококков, не продуцирующих пенициллиназу, уступает пенициллину G. Оксациллин оказывает бактерицидное действие путем ингибирования синтеза клеточной стенки бактерий.