Los agentes antimicrobianos pueden actuar como inmunomoduladores, ya sea por interacción directa con células inmunitarias, ya sea indirectamente a través de la liberación de fracciones bioactivas por microorganismos sensibles pertenecientes a la microbiota (sobre todo intestinal). Los estudios realizados han permitido establecer efectos inmunopotenciadores, inmunosupresores y antiinflamatorios en diversos grupos de antibióticos. El conocimiento de esta capacidad para modular la respuesta biológica es muy importante a la hora de elegir los agentes antimicrobianos más apropiados para tratar una infección determinada, ya sea en sujetos inmunocompetentes o inmunocomprometidos. En esta línea de investigación se aplican modelos experimentales, in vitro e in vivo, al estudio de la modificación de la respuesta biológica por agentes antimicrobianos.