Открытию пенициллина, как и многих других лечебных средств, способствовала практика народной медицины и ветеринарии. Еще в 1840 г. J. Paucinson (аптекарь из Лондона) писал об эффективном лечении ран зеленой плесенью.
На это сообщение в то время никто не обратил внимания. И только более обстоятельные исследования В. А. Манассина н А. И. Полотебнова (1871—1872 гг.) показали благоприятное действие зеленой плесени при лечении инфицированных ран и язв и указали на то, что в основе этого действия лежит противомикробное влияние плесени. В 1904 г. М. Г. Тартаковский подтвердил данные о противомикробном влиянии зеленой плесени и получил хорошие результаты после применения ее при некоторых септических заболеваниях.
В 1928 г. появилось сообщение А. Флеминга о том, что случайно обнаруженный им штамм плесени (Penicillium notatum) препятствует росту золотистого стафилококка и многих других микроорганизмов. Действующее вещество неизвестного состава, содержащееся в питательной среде Penicillium, он назвал пенициллином. К сожалению, действующее начало содержа лось в жидкости в ничтожно малых количествах и к тому же быстро разрушалось, поэтому оно долго оставалось неизученным.
В 1939 г. группа биохимиков начала исследования по экстракции пенициллина, а через год в Англии и СССР был получен весьма активный концентрат питательной жидкости плесени.
В 1941 г. пенициллин как антибиотик был введен в медицинскую практику и сразу же получил очень высокую оценку. Несколько позже положительные результаты были получены в ветеринарии, а затем в растениеводстве.
Успеху дела значительно способствовали открытия З. В. Ермольевой, которая в 1942 г. получила пенициллин из культуры Penieillium crusiosum. Это дало возможность иметь отечественный препарат в больших количествах и, кроме того, побуждало к более широкому изучению других микроорганизмов.
Изучение химического строения показало, что в природе существует несколько пенициллинов, и все они имеют в своей основе гетероциклическую структуру, состоящую из тиазолидинового и бета-лактамного колец, открытой аминогруппы с СО2 и всегда разного радикала, обусловливающего различие этих препаратов.
В настоящее время известны следующие пенициллины: бензилпенициллин (пенициллин II, или G), C6H5CH2—; амилпенициллин (дигидропенициллин F) СН3(СН2)3СН2—; 2-пентенилпенициллин (пенициллин I, или DF) СH3СH2СН : СНСН2—, гептилпенициллин (пенициллин IV, или К) СH3(СН2)5СН2 ; оксибензилпенициллин (пенициллин III, или X) п — HOC6H4CH2 —.