很多抗生素都是通过肝脏和肾脏代谢的，在其代谢过程中已经对肝、肾器官产生损害，而孩子体内的各种器官尚未发育成熟，更容易遭到抗生素的残害或潜在的残害，首当其冲就是肝、肾两个器官。另外，庆大霉素、丁胺卡那等容易造成儿童耳聋，环丙沙星等对孩子软骨有潜在损害，氯霉素则可导致骨髓抑制和儿童灰色综合征。
如果在病毒感染早期，大量应用抗生素也可使体内菌群失调，有利于病毒繁殖，出现抗生素相关性腹泻，加重患儿病情；还会增加小孩对药物的过敏反应，导致小孩二重感染、真菌感染以及湿疹、哮喘等疾病。
许多研究证实，新生儿期和婴儿期应用抗生素可导致肠道菌群的改变，增加哮喘的发病风险。2011年1月，挪威科技大学公布的一份研究报告说，如果孩子在胎儿时期接触过抗生素，或者在出生后不久接受过抗生素治疗，那么他们日后患哮喘的风险可能增加。孩子过早接触抗生素有可能造成其肠道有益菌群被破坏，导致形成“不成熟”的免疫系统，引发过敏反应，从而提高患哮喘的风险。
大量使用抗生素无疑是对致病菌抗药能力的“锻炼”，在绝大多数普通细菌被杀灭的同时，原先并不占优势的具有抗药性的致病菌却存留了下来，并大量繁衍。而且由于药物长期刺激，使一部分致病菌产生变异、成为耐药菌株。如果细菌出现耐药性，一旦生病，就会用更多的抗生素对抗致病菌，致病菌为了抵抗抗生素就会加速基因变异。
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