La pénicilline provient de moisissures du genre Penicillium. Le scientifique Sir Alexander Fleming a découvert accidentellement la pénicilline, mais il n'a jamais pu obtenir un échantillon pur de l'organisme ; cependant, il a découvert que la pénicilline était puissante contre la croissance bactérienne.
La pénicilline est un antibiotique, un agent qui arrête la croissance d'autres organismes. La première moisissure Penicillium a empêché la croissance d'une culture de Staphylococcus aureus. Tous les types de pénicilline tuent les bactéries en empêchant les bactéries de synthétiser leurs parois cellulaires, qui sont d'une importance vitale pour les bactéries car la paroi cellulaire régule le flux d'eau dans la cellule. Si l'eau coulait librement, la cellule gonflerait et finirait par éclater.