Las penicilinas naturales se consideran los fármacos de elección para varias infecciones causadas por organismos aerobios grampositivos susceptibles, como Streptococcus pneumoniae, estreptococos de los grupos A, B, C y G, estreptococos no enterocócicos del grupo D, estreptococos del grupo viridans y estafilococos no productores de penicilinasa. Pueden añadirse aminoglucósidos para obtener sinergia contra los estreptococos del grupo B (S. agalactiae), S. viridans y Enterococcus faecalis. Las penicilinas naturales también pueden utilizarse como agentes de primera o segunda línea contra bacilos aerobios grampositivos susceptibles, como Bacillus anthracis, Corynebacterium diphtheriae y Erysipelothrix rhusiopathiae. Las penicilinas naturales tienen una actividad limitada frente a organismos gramnegativos; sin embargo, pueden utilizarse en algunos casos para tratar infecciones causadas por Neisseria meningitidis y Pasteurella. En general, no se utilizan para tratar las infecciones anaerobias. Los patrones de resistencia, la susceptibilidad y las pautas de tratamiento varían según las regiones.