อีริโธรมัยซินมีฤทธิ์ยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อแบคทีเรีย (Bacteriostatic activity) โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เมื่อระดับยามีความเข้มข้นสูง,[38] แต่กลไกการออกฤทธิ์ของยาดังกล่าวยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัดนัก คาดว่ายาดังกล่าวน่าจะออกฤทธิ์จับกับหน่วยย่อย 50s (50s subunit) บนไรโบโซมของแบคทีเรีย ทำให้การสังเคราะห์โปรตีนและโครงสร้างต่างๆของเซลล์ที่ต้องใช้โปรตีนเป็นส่วนประกอบ รวมไปถึงกระบวนการทำงานต่างๆ ที่สัมพันธ์กับโปรตีนซึ่งมีความจำเป็นสำหรับการดำรงชีวิตของแบคทีเรียและการจำลองตัวของดีเอ็นเอ (DNA replication) หยุดชะงักลง[1][38] นอกจากนี้ อีริโธรมัยซินยังมีผลรบกวนกระบวนการ aminoacyl translocation ซึ่งจะขัดขวางการส่งผ่าน tRNA จาก A site ของ rRNA complex ไปยัง P site ของ rRNA complex เมื่อเชื้อแบคทีเรียไม่สามารถเกิดกระบวนการ translocation ดังกล่าวได้ และ A site ยังคงถูกจับอยู่ด้วย tRNA โมเลกุลเดิม ทำให้ tRNA โมเลกุลที่จะนำกรดอะมิโนอีกโมเลกุลมาต่อเข้ากับสาย polypeptide หยุดชะงักลง ผลจากการรบกวนกระบวนการสังเคราะห์โปรตีนของอีริโธรมัยซินทำให้แบคทีเรียขาดโปรตีนที่จำเป็นต่อการทำงานในกระบวนการต่างๆของเซลล์ และตายไปในที่สุด [39]