第二代头孢菌素相对于第一代头孢菌素而言，对阴性菌的抗菌活性可能更强一些。第二代头孢菌素，有些可能对大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌都有一定的抗菌作用。第二代头孢菌素代表药主要包括头孢克洛、头孢丙烯、头孢呋辛、头孢唑喃。另外，还有一些第二代头孢菌素有一定的抗厌氧菌的活性，比如头孢孟多、头孢替安。
还有氧头孢烯类，抗菌谱是和二代头孢相似，比如氯碳头孢。还有头霉素类，抗菌谱也是和二代头孢相似，比如头孢西丁。总之，第二代头孢菌素作用机理一样，同样都是抑制细菌细胞壁的合成，是头孢菌素类抗生素共有的作用机制，它的抗菌谱仍然是以阳性菌为主，但是对阴性菌也有一定的抗菌作用。