To malo značný význam, pretože v tej dobe mala severná Afrika viac ľudí postihnutých pohlavnými chorobami, než obetí vojny. Nobelova cena za fyziológiu a medicínu bola v roku 1945 udelená spoločne Flemingovi, Floreymu a Chainovi. Keď vojna skončila, podarilo sa Dorothy Hodgkinovej za použitia röntgenovej kryštalografie objasniť štruktúru najvýznamnejšieho typu penicilínu - Penicillium chrysogenum - tzv. penicilín G. Vedci sa taktiež pokúšali vytvoriť syntetický penicilín. Praktickú cestu k vytvoreniu 6 - aminopenicilínovej (hlavného stavebného kameňa penicilínu) objavil John Sheehan z Masachusettského technologického inštitútu. Vďaka tomu bolo možné vytvárať nové semisyntetické penicilíny. Okrem toho firma Beechams zistila, že kyselina 6-aminopenicilínová je vlastne stály produkt prítomný v kvasnej zmesi a že ju možno izolovať a premeniť v nové typy penicilínu. Firma Eli Lilly v USA medzičasom objavila, že pridaním prekurzorov postranného reťazca do kvasného roztoku podporovalo produkciu odpovedajúcich typov penicilínu. Vďaka tomu sa v polovici 50.rokov podarilo zaviesť v kyselinách relatívne stabilný V-penicilín (fenoxymetylpenicilín). Ten sa dal podávať nielen injekciou a tak mohli penicilín predpisovať i praktickí lekári. Antibiotiká boli vtedy ľahko dostupné a tak ich praktickí lekári predpisovali možno až príliš často, navyše sa tieto látky vo veľkom pridávali do krvných zmesí pre zvieratá. Baktérie si teda museli vytvoriť nejaký ochranný systém, inak by vyhynuli. Keďže sa tieto baktérie rozmnožujú asi každých 20 minút, rezistentné kmene sa vyvinuli rýchlejšie než u iných organizmov. Do začiatku 60. rokov si väčšina bakteriálnych kmeňov vytvorila istý stupeň rezistencie voči penicilínu, vyvinuli si totiž špeciálne enzýmy betalaktamázy, ktoré rozštiepia časť penicilínovej štruktúry a penicilín tak prestáva pôsobiť. Baktérie citlivé na penicilín, takzvané grampozitívne druhy, majú v bunkovej stene polysacharidové reťazce, ktoré sú spojené s reťazcami polypeptidovými a nakoniec priečne prepojené do trojrozmernej mriežky. Keď sa bakteriálna bunka rozdelí, musí si vytvoriť nový materiál na bunkovú stenu. Vytvára ho tak, že premení dvojrozmernú štruktúru polysacharid - polypeptid do trojrozmernej priečne pospájanej štruktúry bunečnej steny. V podstate ide o odštepenie terminálnej aminokyseliny (alanínu) z jedného polypeptidového reťazca a pripojenia predposlednej aminokyseliny na aminokyselinu poslednej v polypeptidovom postrannom reťazci. Penicilín funguje tak, že inhibuje enzým, ktorý sa tohto procesu účastní.