脑膜炎对青霉素敏感主要与细菌性脑膜炎常见病原体的细胞壁结构、青霉素的抗菌机制、细菌耐药性低以及血脑屏障穿透性有关。
青霉素通过抑制细菌细胞壁合成发挥杀菌作用。脑膜炎常见致病菌如肺炎链球菌、脑膜炎奈瑟菌具有典型的肽聚糖细胞壁结构，青霉素可特异性结合其转肽酶导致细菌裂解。
青霉素的β-内酰胺环能不可逆阻断细菌细胞壁交联过程。脑膜炎病原体繁殖期需大量合成细胞壁，此时青霉素可高效杀灭活跃增殖的细菌群体。
多数引起脑膜炎的细菌尚未对青霉素产生广泛耐药性。脑膜炎奈瑟菌仍保持90％以上青霉素敏感率，肺炎链球菌在非高耐药地区敏感率超过70％。
青霉素在脑膜炎症时血脑屏障通透性增加，脑脊液浓度可达血清浓度的10％-30％，超过多数细菌的最小抑菌浓度。
使用青霉素治疗细菌性脑膜炎需严格遵循药敏试验结果，对过敏体质患者应选用替代药物，治疗期间需监测神经系统症状变化。
