自從發現青黴素後，各國科學家已經對發現新抗生素建立了一套比較係統的方法，可以在短時間內從微生物的次級代謝產物中發現數以千計的活性分子，從中又能夠進一步篩選出幾個具有臨床應用價值的抗生素。這種篩選方法最初是由美國Rutgers大學的Waksman教授於1940年建立起來的，至今仍然被工業界和學術界廣泛采用。
在上一節中我們已經介紹了許多抗生素生產菌都是來自於有機物在自然界的循環過程，因此篩選的第一步是收集各種環境條件下的土壤和腐敗植物樣品，從中進行篩選。最常用的篩選過程包括如下步驟：①將土壤樣品加水後充分攪拌或震蕩；②離心取上清液並稀釋後塗在事先準備好的瓊脂平板上；③在平板上挑選一些菌落接種於液體培養基進行培養；④吸取培養液檢驗其抗菌或其他生物活性。
當某一菌落的生物活性得到確證後，就必須將生物活性物質進行分離和部分提純，以確定該物質是否具有新穎性，並進行一係列初步的生物試驗以評價其應用前景。這一步驟的關鍵是要避免與前人工作的重複。一般而言，培養液中生物活性物質的濃度很低，而且存在許多結構類似物，若要完全將它們分別予以提純將需要消耗大量的人力和物力。因此對代謝產物的提純要適度，粗產物的純度應該在5%～10%以上。在分離前應該確定活性物質是在發酵液中還是菌體中。
確定活性物質的新穎性是篩選工作的重點，為此要對活性物質進行一係列的生物學性質和物理化學性質檢驗。主要的生物學性質有：①對活性物質的抗菌譜進行評價，包括交叉抗菌譜，血清、pH、接種量及離子等因素對抗菌譜的影響；②活性物質對實驗動物的影響，特別是對已受到感染的動物鼠的ED50（50%有效劑量）和LD50（50%致死劑量）的測定，除了確定其絕對值外，有效劑量和致死劑量的相對比值具有更重要的意義，因為經初步提純的活性物質中，雖然純度不高，但如果活性物質隻有一種，該比值就與樣品的純度無關；③如果產物是某一特定代謝途經中某一種酶的抑製劑，鑒別其新穎性就比較容易，因為需要比較的對象隻是具有同樣功能的數量有限的幾種化合物，當然也要注意該化合物是否在過去已經根據它的其他活性而被分離、鑒別過。
由於產物隻經過初步的分離提純，還不可能進行純物質物性的測定，如熔點、紅外及NMR譜等，但是可以進行紫外和可見光譜的測量，從中可以獲得許多有用的信息。樣品雖然不純，但活性物質的含量往往是最多的，因此利用質譜可以測定其正確的分子量，這對於新穎性的鑒別非常有用。在各種溶劑係統中進行紙層析和薄層層析能獲得該物質的酸堿性、親水或親脂性等性質，斑點的遷移值可以用來與已知數據比較。現代HPLC技術既可以用於分離也可以鑒定有關物質，如：毛細管色譜可以達到很高的理論板數，因此有很好的分離效果。從紫外掃描得到的譜圖可以與已知譜圖比較以確定其新穎性，半製備色譜能提供一定數量的純物質供進一步的生物活性鑒定。
為了確定新發現的生物活性物質是否具有新穎性，需要建立一個所有已知抗生素的數據庫，如Bioactive Natural Product Database（BNPD）。如果確實發現了一個具有特殊結構又具有特殊生物活性的新化合物，就需要將它提純並精確測定其物理化學性質和化學結構。與此同時，可以考慮申請專利以保護知識產權。
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