เกิดจากแพทย์และนักชีววิทยาชาวสก็อตอเล็กซานเดอร์ เฟลมมิง
ในปี พ.ศ. 2471 เฟลมมิงได้ทำการวิจัยเกี่ยวกับแบคทีเรียก่อโรคบางชนิด โดยปลูกในจานเพาะเลี้ยงพิเศษ เพลตเหล่านี้แผ่นหนึ่งปนเปื้อนด้วยเชื้อรา Penicillium notatum (ปัจจุบันรู้จักกันในชื่อ Penicillium chrysogenum).
สิ่งที่หลงเฟลมมิ่งมากที่สุดไม่ใช่ความจริงที่ว่าเชื้อราเติบโตในอาหารเลี้ยงเชื้อ แต่ความจริงที่ว่ามันสามารถฆ่าเชื้อแบคทีเรียทั้งหมดที่อยู่รอบ ๆ ตัวสร้างรัศมีของการยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรียรอบ ๆ ไป อาณานิคมของพวกเขาเอง
เฟลมมิงเข้าใจทันทีว่า "ฤทธิ์ต้านจุลชีพสามารถเกิดจากสารที่ผลิตโดยเห็ดชนิดเดียวกันนั้นและแยกมันออกมาเพื่อพยายามระบุมัน หลังจากพยายามหลายครั้ง ในที่สุดหมอชาวสก็อตก็สามารถแยก" น้ำผลไม้ "จากสิ่งนั้นได้" เห็ดที่เขาเปลี่ยนชื่อเป็น "เพนิซิลลิน"
ต่อมาเฟลมมิ่งให้ยาเพนิซิลลินแก่สัตว์ที่ติดเชื้อแบคทีเรียชนิดเดียวกันที่มีความไวต่อสารนี้ในหลอดทดลองและสามารถได้รับผลในเชิงบวก ความสำเร็จที่ได้รับในสัตว์กระตุ้นให้แพทย์ลองใช้ยาเพนนิซิลลินแม้กระทั่งกับผู้ป่วยที่ติดเชื้อ ในปีพ.ศ. 2472 เฟลมมิงจึงตัดสินใจเผยแพร่งานวิจัยและผลการทดสอบทางคลินิกของเขาต่อสาธารณะ น่าเสียดาย เนื่องจากสถานการณ์ที่ไม่เอื้ออำนวยหลายประการและการไม่สามารถทำให้เพนิซิลลินบริสุทธิ์ในลักษณะที่จะทำให้ปลอดภัยและในปริมาณมาก แม้แต่ในผู้ชาย ยาต้านจุลชีพที่มีแนวโน้มดีนี้จึงถูกกีดกัน
สิบปีต่อมา กลุ่มนักเคมีชาวอังกฤษ (รวมถึง Abraham, Chain, Florey และ Heatley) - หลังจากการวิจัยอย่างกว้างขวางและพยายามหลายครั้ง - ในที่สุดก็สามารถแยกยาปฏิชีวนะอันล้ำค่าออกได้สำเร็จ ในปีพ.ศ. 2484 การทดลองทางคลินิกได้เริ่มสร้างประสิทธิภาพและความปลอดภัยของการใช้ยาเพนนิซิลลินในการติดเชื้อในมนุษย์ และในปี พ.ศ. 2486 การผลิตจำนวนมากได้เริ่มขึ้น
