甲硝唑不是抗生素，当然也就不存在属于哪一类抗生素的问题。它属于抗菌药，是硝基咪唑类的衍生物，是一种人工合成的抗厌氧细菌的药物，还有抗寄生虫的作用。它可以通过抑制阿米巴原虫的氧化还原反应，使原虫氮链发生断裂，能很快杀灭阿米巴虫，还有强大的杀灭滴虫的作用，还可以通过抑制细菌的脱氧核糖核酸的合成，从而干扰细菌的生长、繁殖，最终导致缺氧情况下生长的细胞和厌氧微生物死亡。
目前它的应用最主要是针对于厌氧菌感染的，比如说口腔和阴道内的致病菌类大多数都是厌氧性的细菌，因此吃甲硝唑可以抑制这类细菌，起到消炎和止痛的作用。比如细菌性阴道炎，阴道滴虫病，都可以用甲硝唑，还有牙龈肿大或者是牙周炎，消炎时也可以吃甲硝唑，还可用于身体多个部位的厌氧菌感染，如腹腔、皮肤及软组织、消化道等，对败血症、破伤风、心内膜炎等病症也有效。它还可用于治疗肠道和肠外阿米巴虫病，以及小袋虫病、皮肤利什曼病、麦地那龙线虫感染等。
需要注意的是，甲硝唑会抑制乙醇的代谢，服用甲硝唑期间饮酒的话，可能会有类似双硫仑样反应，出现胃部不适、恶心头痛等不良反应，还可能会造成急性乙醇大量蓄积引发生命危险。另外，服用甲硝唑后，可能会引起犯困、打瞌睡，所以，在服用药物后，最好不要从事需要高度警觉的活动，如服药后开车，容易因为疲劳驾驶而引发事故。