Τα φυσικά απαντώμενα αντιμικροβιακά πεπτίδια είναι τυπικά μικρά, βασικά πολυπεπτίδια που αποτελούνται από περισσότερα από 30 υπολείμματα αμινοξέων. είναι υδατοδιαλυτά-και έχουν μοριακό βάρος περίπου 4.000 Dalton. Τα περισσότερα αντιμικροβιακά πεπτίδια είναι θερμοσταθερά, διατηρώντας τη δραστηριότητά τους ακόμη και μετά από θέρμανση στους 100 βαθμούς για 10 έως 15 λεπτά. Η πλειοψηφία έχει ισοηλεκτρικό σημείο μεγαλύτερο από 7, εμφανίζοντας ισχυρά κατιονικά χαρακτηριστικά. Επιπλέον, επιδεικνύουν σημαντική αντοχή σε υψηλή ιοντική ισχύ καθώς και σε ακραίες τιμές pH. Μερικοί έχουν επίσης την ικανότητα να αντιστέκονται στην υδρόλυση από ένζυμα όπως η θρυψίνη ή η πεψίνη.
Η τρέχουσα έρευνα προτείνει ότι ο βακτηριοκτόνος μηχανισμός των αντιμικροβιακών πεπτιδίων περιλαμβάνει κυρίως τη στόχευση της βακτηριακής κυτταρικής μεμβράνης. διαταράσσουν την ακεραιότητα της μεμβράνης και δημιουργούν πόρους, προκαλώντας τη διαρροή του ενδοκυτταρικού περιεχομένου και τον επακόλουθο κυτταρικό θάνατο. Η διαδικασία τυπικά ξεκινά με ηλεκτροστατική έλξη προς την επιφάνεια της βακτηριακής μεμβράνης, ακολουθούμενη από την εισαγωγή του υδρόφοβου C-τελικού στην υδρόφοβη περιοχή της μεμβράνης, η οποία αλλάζει τη διαμόρφωση της μεμβράνης. Στη συνέχεια, πολλαπλά πεπτίδια σχηματίζουν κανάλια ιόντων εντός της μεμβράνης, οδηγώντας στην εκροή συγκεκριμένων ιόντων και καταλήγοντας σε κυτταρικό θάνατο. Άλλοι ερευνητές προτείνουν ότι αυτά τα πεπτίδια αλληλεπιδρούν με πρωτεΐνες της μεμβράνης-προκαλώντας συσσωμάτωση, αδρανοποίηση και σχηματισμό διαύλων ιόντων-με αποτέλεσμα να μεταβάλλεται η διαπερατότητα της μεμβράνης και να οδηγεί σε θάνατο. Παραμένουν επίσης ερωτήματα σχετικά με την ύπαρξη ειδικών μεμβρανικών υποδοχέων και τις πιθανές συνεργιστικές επιδράσεις άλλων παραγόντων. Οι μηχανισμοί δράσης μπορεί να ποικίλλουν μεταξύ διαφορετικών κατηγοριών αντιμικροβιακών πεπτιδίων.
