คานามัยซินเป็นยาปฏิชีวนะที่ฆ่าแบคทีเรียบางชนิด แบคทีเรียทวีคูณอย่างรวดเร็วและมีความสามารถในการกลายพันธุ์อย่างรวดเร็วซึ่งสามารถผลิตแบคทีเรียใหม่ที่ไม่เสี่ยงต่อยาปฏิชีวนะ ในกรณีที่มีการดื้อยากานามัยซินปัญหานี้ทวีความรุนแรงขึ้นเนื่องจากความต้านทานของแบคทีเรียต่อยาปฏิชีวนะที่เกี่ยวข้องยังสามารถมอบการดื้อต่อกานามัยซินได้อีกด้วย
กลุ่มยาปฏิชีวนะ aminoglycoside รวมถึงกานามัยซิเช่นเดียวกับสารเช่น gentamicin และ streptomycin ยาปฏิชีวนะกลุ่มนี้โจมตีเชื้อแบคทีเรียหลากหลายชนิด โหมดการทำงานของพวกเขาคือขัดขวางการสังเคราะห์โปรตีนของเซลล์แบคทีเรีย พวกเขาทำสิ่งนี้โดยติดกับโครงสร้างที่เรียกว่าไรโบโซม 30S ซึ่งช่วยในการสร้างโปรตีน
การปิดกั้นไรโบโซม 30S ป้องกันไม่ให้แบคทีเรียสร้างโปรตีนที่จำเป็นต่อการอยู่รอดและเติบโต นอกจากนี้ยังทำให้เซลล์ใช้จ่ายพลังงานในการผลิตโปรตีนที่ไม่มีประโยชน์ คานามัยซินยังทำให้เยื่อหุ้มเซลล์แข็งแรงน้อยลงซึ่งเป็นอันตรายต่อแบคทีเรีย
แบคทีเรียทวีคูณอย่างรวดเร็วและสามารถพบได้ในจำนวนมาก ประชากรของแบคทีเรียสามารถแตกต่างกันไปในการแต่งหน้าทางพันธุกรรมและดังนั้นในเป้าหมายที่เป็นไปได้สำหรับยาปฏิชีวนะ หากผู้ติดเชื้อใช้ยาปฏิชีวนะยานั้นอาจฆ่าแบคทีเรียที่ไวต่อยาทั้งหมดและทิ้งแบคทีเรียไว้ข้างหลังซึ่งมีความต้านทานต่อยาปฏิชีวนะนั้นเป็นพิเศษ สิ่งเหล่านี้สามารถงอกออกมาจากการควบคุมได้อีกครั้งและมีภูมิคุ้มกันต่อยาปฏิชีวนะตัวเดียวกัน
ตัวอย่างของการติดเชื้อแบคทีเรียที่สามารถรักษาได้ด้วยกานามัยซิน ได้แก่ Escherichia coli, Serratia marcescens และการติดเชื้อ Mycobacterium tuberculosis ในกรณีของวัณโรคซึ่งโดยทั่วไปมักจะดื้อต่อยาหลายชนิดคานาไมยซินเป็นยาแนวที่สองและจะถูกกำหนดหลังจากการรักษาเบื้องต้นล้มเหลวเท่านั้น มักใช้ร่วมกับยาอื่น ๆ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของการรักษาในกรณีที่เชื้อโรคมีความต้านทานต่อกานามัยซิน
ยีนและการกลายพันธุ์เป็นสาเหตุของการดื้อต่อกานามัยซิน แบคทีเรียอาจต้านทานต่อยาได้ตามธรรมชาติ ตัวอย่างหนึ่งดังกล่าวคือยีน nptII ซึ่งพบได้ตามธรรมชาติในแบคทีเรียและผลิตเอนไซม์ที่ยับยั้งการทำงานของกานามัยซินในเซลล์แบคทีเรีย ความต้านทานตามธรรมชาติประเภทนี้ผ่านลงไปในรุ่นแบคทีเรีย
แบคทีเรียที่แตกต่างกันยังสามารถรับยีนต้านทานคานาไมซินในลักษณะแนวนอน ไวรัสแบคทีเรียซึ่งก่อนหน้านี้ติดเชื้อเซลล์หนึ่งสามารถรับยีนจากเซลล์นั้นโดยไม่ตั้งใจและนำไปยังเซลล์อื่น แบคทีเรียยังสามารถให้สารพันธุกรรมขนาดเล็กซึ่งห่อหุ้มกันในวงเล็ก ๆ ของ DNA หรือที่เรียกว่าพลาสมิด บางครั้งเซลล์เพียงแค่หยิบยีนหลวมจากเซลล์ที่ถูกทำลายในสภาพแวดล้อม
