氯霉素注射液的主要成分是氯霉素，氯霉素是一个脂溶性的药物，属于一个抑制剂，通过弥散作用进入细胞内，与细菌核糖体相结合，从而阻止蛋白质的合成，发挥抗菌活性。氯霉素属于一个广谱的抗微生物药，对需氧的革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌、厌氧菌、立克次体、螺旋体、衣原体属都有一定的抗血活性。
主要是对流感杆菌、肺炎链球菌和脑膜炎奈瑟菌起到杀菌的作用，对金黄色葡萄球菌、化脓性链球菌、草绿色链球菌、大肠杆菌、肺炎克雷伯菌、伤寒沙门菌属、志贺菌属都具有抑菌的功效。在临床上，氯霉素注射液主要用于敏感菌所导致的感染，目前只在特定的菌属中使用，可以用于伤寒菌所导致的感染，另外也可以用于脑脓肿，尤其是耳源性的脑脓肿，也可以用于立克次体的感染。总之，氯霉素注射液是一个抗菌药物，对多种的病原菌都有一定的抗菌活性。