El sulfato de estreptomicina tiene efectos antibacterianos sobre la mayoría de las bacterias grampositivas y gramnegativas, especialmente en varias bacterias gramnegativas como Escherichia coli, Salmonella, Pasteurella, Brucella, Pneumonia, Shigella, Pseudomonas aeruginosa y Pseudomonas aeruginosa. Este producto es el fármaco preferido para las bacterias antituberculosas, con fuertes efectos antibacterianos en concentraciones bajas y efectos bactericidas en concentraciones altas. Debido a que sólo el 10% puede penetrar en las células somáticas, es ineficaz contra las bacterias de la tuberculosis intracelular y sólo puede matar las bacterias de la tuberculosis extracelular. Tiene un efecto bactericida más fuerte sobre las bacterias durante el período reproductivo que sobre las bacterias durante el período de descanso. A diferencia de la penicilina, su tasa bactericida es directamente proporcional a la concentración del fármaco. Su efecto antibacteriano es más fuerte a un pH de 7,8 y se debilita enormemente cuando el pH cae por debajo de 6.
El sulfato de estreptomicina agrícola pertenece a la clase de fungicidas antibióticos y tiene un efecto preventivo sobre las enfermedades bacterianas de diversos cultivos, así como sobre algunas enfermedades fúngicas.