Doxycycline thuộc nhóm tetracycline và có tác dụng kìm khuẩn đối với nhiều loại vi khuẩn Gram dương và Gram âm như Bordetella, Campylobacter, E. coli, Haemophilus, Pasteurella, Salmonella, Staphylococcus và Streptococcus spp. Doxycycline cũng có tác dụng chống lại Chlamydia, Mycoplasma và Rickettsia spp. Cơ chế tác dụng của doxycycline dựa trên sự ức chế tổng hợp protein của vi khuẩn. Doxycycline có ái lực cao với phổi, do đó đặc biệt hữu ích trong điều trị nhiễm trùng đường hô hấp do vi khuẩn.