โดยส่วนใหญ่แล้วนีโอมัยซินจะถูกนำมาใช้ในรูปแบบยาใช้ภายนอก เช่น นีโอสปอริน อย่างไรก็ตาม ยานี้สามารถบริหารยาโดยการรับประทานได้ แต่จำเป็นต้องใช้ร่วมกับยาปฏิชีวนะอื่น นีโอมัยซินเป็นยาปฏิชีวนะที่ไม่ถูกดูดซึมในระบบทางเดินอาหาร และถูกนำมาใช้เพื่อเป็นการป้องกันโรคสมองจากตับ (hepatic encephalopathy) และภาวะสารไขมันสูงในเลือด (hypercholesterolemia) เนื่องจากการที่นีโอมัยซินออกฤทธิ์ฆ่าเชื้อแบคทีเรียในทางเดินอาหาร จะส่งผลให้ระดับแอมโมเนียในร่างกายต่ำลง จึงช่วยป้องกันการเกิดโรคสมองจากตับได้ โดยเฉพาะการให้ยาก่อนการผ่าตัดอวัยวะทางเดินอาหาร นอกจากนี้แล้ว นีโอมัยซินยังออกฤทธิ์ครอบคลุมเชื้อแบคทีเรียที่ดื้อต่อสเตรปโตมัยซิน ซึ่งเป็นยาหลักอีกชนิดหนึ่งที่ใช้ในการรักษาวัณโรค[1] และเคยมีการใช้นีโอมัยซินในการรักษาภาวะที่เชื้อแบคทีเรียในลำไส้เล็กมีการเจริญเติบโตมากเกินไป (small intestinal bacterial overgrowth) ทั้งนี้ นีโอมัยซินไม่มีในรูปแบบยาที่ใช้สำหรับการฉีดเข้าหลอดเลือดดำ เนื่องจากตัวยามีพิษต่อไตสูงเป็นอย่างมาก[ต้องการอ้างอิง] อย่างไรก็ตาม ปัจจุบันมีการผสมนีโอมัยซินปริมาณเล็กน้อยในวัคซีนชนิดฉีดบางชนิด เพื่อจุดประสงค์ในการเป็นสารกันเสีย โดยขนาดยาที่ผู้ฉีดวัคซีนจะได้รับในกรณีนี้อยู่ที่ประมาณ 25 μg ต่อการฉีดวัคซีนนั้นหนึ่งครั้ง[2]