协同作用在于青霉素和头孢菌素类抗生素作用于细菌细胞壁，使氨基糖苷类易于进入细菌体内，与核糖体结合而发挥其抗菌作用。
青霉素和链霉素联合治疗草绿色链球菌。
氨基糖苷类与耐酶半合成青霉素（苯唑西林，氯唑西林）治疗金黄色葡萄球菌。
与头孢菌素或头孢氨苄联合治疗李斯特菌。
与羧苄西林或哌拉西林联合治疗铜绿假单胞菌。
与青霉素类联合治疗肠球菌属所致的心内膜炎或其他严重感染等。
应注意的是，在有严重肾功能不全的病例，青霉素或头孢菌素类药物中的β-内酰胺环可能与氨基糖苷类抗生素的氨基糖结合而使后者的抗菌活性降低。