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硝基咪唑類藥物是化學合成的抗菌藥，是使用比較廣泛的一類藥物，包括第一代的甲硝唑、第二代的替硝唑、第三代的奧硝唑、第四代的塞克硝唑。
盡管名稱有些相似，但其性質還是有些差異的。
甲硝唑的硝基，在無氧環境中被厭氧菌還原成具有細胞毒的活性產物，抑制了敏感菌的DNA合成，使細菌死亡而顯示抗厭氧菌作用，對需氧菌或兼性需氧菌則無效。
對擬桿菌屬，包括脆弱擬桿菌；梭形桿菌屬；梭狀芽孢桿菌屬，包括破傷風桿菌；部分真桿菌；消化球菌和消化鏈球菌等厭氧菌有較好的抗菌作用。
甲硝唑口服吸收良好，生物利用度可達90～100%，1～2小時血藥濃度達，作用可維持12小時。在體內主要有兩個活性代謝物2-羥基甲硝唑和硝基咪唑乙酸，另外還有葡萄糖醛酸和硫酸的結合物。
甲硝唑為含氮雜環化合物，具有堿性，水溶性低，根據前藥原理，將甲硝唑制成磷酸酯鉀鹽，水溶性增大，可用作注射液。
替硝唑為甲硝唑的羥基被乙磺酰基取代的類似物，口服吸收良好，2小時可達血藥峰濃度。能進入各種體液，并可通過血腦屏障。
替硝唑的抗菌作用與甲硝唑相似，對大多數致病厭氧菌，如脆弱擬桿菌、梭狀芽孢桿菌、真桿菌、梭形桿菌、陰道嗜血桿菌、消化球菌、消化鏈球菌、韋榮球菌等以及滴蟲、阿米巴原蟲、賈弟鞭毛蟲等有殺滅作用。對微需氧菌、幽門螺桿菌也有一定的抗菌作用。
奧硝唑為第三代硝基咪唑類藥物，比甲硝唑、替硝唑的抗菌優勢明顯。奧硝唑藥效持續時間長，其血漿消除半衰期為14.4小時，高于甲硝唑的8.4小時和替硝唑的12.7小時，因此可減少患者服藥次數，更加方便使用。
作用于厭氧菌、阿米巴蟲、賈弟鞭毛蟲和毛滴蟲細胞的DNA，使其螺旋結構斷裂或阻止其轉錄復制而導致致病菌死亡。口服后2小時可達血藥峰濃度，生物利用度約90%。
奧硝唑結構中含有一個帶羥基的手性碳原子，因此就具有了旋光性，消旋體為左奧硝唑和右奧硝唑。兩者主要表現為消除的差異，在尿液排泄、血漿蛋白結合率、在腦中的分布、血腦屏障通透性、代謝產物等方面無明顯差異，只是左奧硝唑消除比右奧硝唑快，這樣使得左奧硝唑的臨床總不良反應發生率顯著降低，而右奧硝唑容易產生神經毒性。
左奧硝唑現在已經在我國上市，主要用于治療敏感厭氧菌引起的多種感染性疾病，以及手術前感染的預防。
為5-硝基咪唑類抗原蟲藥，其藥理作用于與甲硝唑相似。
塞克硝唑的體外抗原蟲譜與甲硝唑相當，對陰道毛滴蟲的最小抑菌濃度（MIC）與甲硝唑相似（0.7μg/ml），對痢疾阿米巴的MIC相似（6ug/ml）。
塞克硝唑對十二指腸賈第鞭毛蟲的MIC（0.2ug/ml）則低于甲硝唑（1.2ug/ml）。口服吸收迅速，1.5～3小時可達血藥峰濃度。單次口服塞克硝唑0.5～2g的絕對生物利用度接近100%。
甲硝唑
主要用于治療或預防厭氧菌引起的系統或局部感染，如腹腔、消化道、女性生殖系、下呼吸道、皮膚及軟組織、骨和關節等部位的厭氧菌感染，對敗血癥、心內膜炎、腦膜感染以及使用抗生素引起的結腸炎也有效，還可用于口腔厭氧菌感染。
對需氧菌或兼性需氧菌無效。
替硝唑
主要用于治療厭氧菌引起的系統或局部感染，如腹腔、婦科、手術創口、皮膚軟組織、肺、胸腔等部位感染以及敗血癥、腸道或泌尿生殖道毛滴蟲病、賈弟鞭毛蟲病以及腸道和肝阿米巴病。
對微需氧菌、幽門螺桿菌也有一定的抗菌作用。
奧硝唑
奧硝唑和左奧硝唑的適應癥證與替硝唑相同。
奧硝唑在抗厭氧菌感染方面，其最低抑菌濃度和最低殺菌濃度均小于甲硝唑和替硝唑，并且療效優于甲硝唑和替硝唑。
塞克硝唑
目前批準的適應證是僅用于由陰道毛滴蟲引起的尿道炎和陰道炎，腸阿米巴病，肝阿米巴病及賈弟鞭毛蟲病。
硝基咪唑類藥物的共同不良反應是頭痛、眩暈，偶見感覺異常、肢體麻木、共濟失調、多發性神經炎等，大劑量可致抽搐。少數病例發生蕁麻疹、面部潮紅、瘙癢、膀胱炎、排尿困難、口中有金屬味及白細胞減少等，均屬可逆性，停藥后會自行恢復。
1.對硝基咪唑類藥物過敏者。
2.有活動性中樞神經系統疾患和血液病者禁用。
3.妊娠期婦女及哺乳期婦女禁用。
1.硝基咪唑類藥物均能抑制華法林和其他口服抗凝藥的代謝，加強它們的作用，引起凝血酶原時間延長，增加出血的危險性。
2.巴比妥類藥物、雷尼替丁、西咪替丁肝 酶誘導劑可使硝基咪唑類藥加速消除而降低療效，并可影響凝血，禁止合用。
3.甲硝唑、替硝唑、塞克硝唑均有抑制乙醛脫氫酶作用，從而減緩乙醇在體內的分解代謝，導致出現雙硫侖樣反應，在用藥期間和停藥后1周內，禁止飲酒，禁用含乙醇飲料和藥物。
4.奧硝唑對乙醛脫氫酶無抑制作用，對乙醇耐受。
以上對硝基咪唑類藥進行了對比分析，本類藥物屬于濃度依賴型抗菌藥物，其用藥目標是采用最小抑菌濃度，盡量減少給藥次數，在獲得滿意殺菌效果的同時降低不良反應。