青霉素属于β-内酰胺族抗生素，其疗效显著、应用广泛。但青霉素易导致药物不良反应，人群中有1%～10%对青霉素过敏，任何年龄、剂型、剂量和给药途径，均可发生过敏反应，严重的过敏性休克可以危及生命。
青霉素可以降解为大约10种，可与蛋白质结合的降解产物，其中最常见者为苄基青霉噻唑基（benzyl penicilloyl，简称BPO基），其他部分简称小部抗原决定基混合物（简称MDM）。MDM虽然只占5%，但严重的速发型变态反应多与此有关。半抗原与抗体多价结合后发生桥联反应，使肥大细胞或嗜碱性粒细胞脱颗粒，释放组胺、激肽等化学介质，导致速发型变态反应。
青霉素与头孢菌素都含有β-内酰胺环，可以发生交叉过敏反应。青霉素制剂也会含有来自培养基中的蛋白质或其聚合物，都可以作为变应原而引起变态反应，合成的青霉素不会发生此类过敏反应。
各种青霉素之间（包括青霉素、氨苄西林、甲氧西林、苯唑西林、苄星青霉素及其他半合成类似物）都有6-氨基青霉烷酸构造，降解后都可以产生青霉噻唑基（penicilloyl），可以发生交叉过敏反应。对一种青霉素过敏后，应改用其他抗生素代替，不应再用青霉素类。
