青霉素引起的過敏反應也分為4型。Ⅰ型反應又稱速發型反應，與青霉素降解產物特異性IgE有關，表現為過敏癥、蕁麻疹、血管性水腫、皮膚瘙癢、過敏性鼻炎、哮喘及喉頭水腫等。其中過敏性休克最為嚴重，有時患者接觸少量皮試液即可迅速發生，病死率為10%～20%。
Ⅱ型反應由特異性IgG、IgM介導，使用大劑量青霉素后可以發生溶血性貧血。Ⅲ型反應與BPO特異性抗體有關，青霉素（特別是長效青霉素）治療中出現的血清病樣綜合征，表現為蕁麻疹或其他類型皮疹、發熱、關節痛與全身淋巴結腫大。Ⅳ型反應表現為接觸性皮炎（目前不再外用，已少見）。而氨芐西林引起的藥物不良反應機制則非變態反應，表現為發疹型藥疹，發生率約為10%。