La marbofloxacina pertenece a la clase de fungicidas y su actividad bactericida depende de la concentración. Las bacterias sensibles pueden morir entre 20 y 30 días después de la exposición. Al igual que otros fármacos de fluoroquinolonas, la marbofloxacina mostró efectos postantibióticos significativos tanto en bacterias Gram negativas como positivas, con actividad durante las fases estacionaria y de crecimiento de la replicación bacteriana. Su mecanismo de acción no se comprende completamente, pero se cree que puede funcionar inhibiendo la ADN ciclooxigenasa bacteriana (topoisomerasa tipo II), impidiendo la formación de superhélices de ADN y la síntesis de ADN.
La marbofloxacina y otras fluoroquinolonas veterinarias comercializadas tienen perfiles de actividad antibacteriana similares. Estos medicamentos tienen buena actividad contra la mayoría de las bacterias y cocos Gram negativos, incluidas la mayoría de las especies y cepas de Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli, Enterococcus, Campylobacter, Shigella, Salmonella, Aeromonas, Haemophilus, Proteus, Yersinia, Vibrio, etc. Otros comúnmente Las bacterias sensibles incluyen Brucella, Chlamydia trachomatis, Staphylococcus (incluidas las bacterias productoras de penicilinasa y resistentes a la meticilina), Chlamydia y Mycobacterium. Los medicamentos con fluoroquinolonas tienen actividad variable contra la mayoría de las especies de Streptococcus y generalmente no se recomiendan para el tratamiento de esta infección bacteriana. Estos medicamentos tienen una actividad débil contra la mayoría de las bacterias anaeróbicas y no pueden tratar eficazmente las infecciones bacterianas anaeróbicas. Debido a las mutaciones, han surgido cepas resistentes a los medicamentos, especialmente Pseudomonas, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter y Enterococcus, pero en general se cree que la resistencia mediada por plásmidos rara vez ocurre.