由于甲硝唑被還原的中間產物對氧十分敏感，所以在有氧環境下容易失活，故只對厭氧菌發揮作用。但厭氧菌感染多為混合感染，即厭氧菌和需氧菌摻雜，兩種細菌互相促進生長，因此在治療厭氧菌感染時，須采用分別對需氧菌和厭氧菌敏感的藥物，一般與頭孢類藥物合用，提高療效。
由于厭氧菌培養需要一定的條件和時間，所以常在獲得實驗結果以前，醫生已作出抗厭氧菌治療的決定。因為感染的常見部位為口腔、腹腔、腸道及盆腔等，所以當這些部位發生感染性疾病時，治療上一般會使用抗厭氧菌類藥物。此外，當膿液或滲出液有腐敗性臭味或甜味時，提示厭氧菌感染的可能性大。