第壹代頭孢菌素是60年代初開始上市的。從抗菌性能來說，對第壹代頭孢菌素敏感的菌主要有β－溶血性鏈球菌和其他鏈球菌、包括肺炎鏈球菌（但腸球菌耐藥），葡萄球菌（包括產酶菌株）、流感嗜血桿菌、大腸桿菌、克雷伯桿菌、奇異變形桿菌、沙門菌、誌賀菌等。不同品種的頭孢菌素可以有各自的抗菌特點，如頭孢噻吩對革蘭陽性菌的抗菌作用較優，而頭孢唑林則對某些革蘭陰性菌有壹定作用。但是，第壹代頭孢菌素對革蘭陰性菌的β-內酰胺酶的抵抗力較弱，因此，革蘭陰性菌對本代抗生素較易耐藥。第壹代頭孢菌素對吲哚陽性變形桿菌、枸櫞酸桿菌、產氣桿菌、假單胞菌、沙雷桿菌、擬桿菌、糞鏈球菌（頭孢硫脒除外）等微生物無效。
本代抗生素中常用品種有頭孢唑林、頭孢氨芐、頭孢拉定、頭孢羥氨芐、頭孢克羅等。其中除頭孢唑林只能供註射外，其他的均可用於口服，也稱口服頭孢。頭孢噻吩、頭孢噻啶、頭孢來星、頭孢乙腈、頭孢匹林等均已少用或不用。
2.笫二代頭孢菌素
第二代頭孢菌素對革蘭陽性菌的抗菌效能與第壹代相近或較低，而對革蘭陰性菌的作用較為優異，表現在：
（l）抗酶性能強
壹些革蘭陰性菌（如大腸桿菌、奇異變形桿菌等）易對第壹代頭孢菌素耐藥。第二代頭孢菌素對這些耐藥菌株常可有效。
（2）抗菌譜廣
第二代頭孢菌素的抗菌譜較第壹代有所擴大，對奈瑟菌、部分吲哚陽性變形桿菌、部分枸櫞酸桿菌、部分腸稈菌屬均有抗菌作用。
第二代頭孢菌素對假單胞屬（銅綠假單胞菌）、不動桿菌、沙雷桿菌、糞鏈球菌等無效。
臨床應用的第二代頭孢菌素主要品種有頭孢孟多、頭孢西汀（美福仙），頭孢呋新（西力欣），頭孢克羅等。
3.笫三代頭孢菌素
第三代頭孢菌素對革蘭陽性菌的抗菌效能普遍低於第壹代（個別品種相近），對革蘭陰性菌的作用較第二代頭孢菌素更為優越。
（1）抗菌譜擴大
第三代頭孢菌素的抗菌譜比第二代又有所擴大，對銅綠假單胞菌、沙雷桿菌、不動桿菌、消化球菌、以及部分脆弱擬桿菌有效（不同品種藥物的抗菌效能不盡相同）。對於糞鏈球菌、難辨梭狀芽胞桿菌等無效。
（2）耐酶性能強
對第壹代或第二代頭孢菌素耐藥的壹些革蘭陰性菌株，第三代頭孢菌素常可有效。
常用有：頭孢哌酮（先鋒必素）、頭孢三嗪（羅塞秦、菌必治）、頭孢噻肟鈉、頭孢他啶、頭孢唑肟等。
4.笫四代頭孢菌素
第三代頭孢菌素對革蘭陽性菌的作用弱，不能用於控制金黃色葡萄球菌感染。近年來發現壹些新品種如頭孢匹羅（Cefpirome）等，不僅具有第三代頭孢菌素的抗菌性能，還對葡萄球菌有抗菌作用，稱為第四代頭孢菌素。
關於第壹至第四代的劃分不僅適用於頭孢菌素，其他的壹些β-內酰胺抗生素也可按此分代。
常用有拉他頭孢、頭孢匹羅、氨曲南等。