Metronidazol er etlegemiddel medantibiotisk virkning påanaerobe bakterier (bakterier som vokser der det er lite oksygen), og på enkelte andre mikroorganismer (protozoer), spesieltTrichomonas vaginalis,Giardia lamblia intestinalis ogEntamoeba histolytica .

Metronidazol og en del lignende stoffer innvirker påDNA-konformasjonen i anaerobe mikroorganismer og har enbaktericid (bakteriedrepende) virkning. En tilsvarende mekanisme ligger trolig til grunn for den antibiotiske virkningen på protozoer. Metronidazol og beslektede stoffer (nitromidazol-derivater) brukes mye ved infeksjoner med anaerobe bakterier og vedgynekologiske infeksjoner med protozoer.