Le mécanisme en jeu est celui de la sélection naturelle.

Les bactéries de souche identique présentent une grande diversité (tout comme les hommes sont de la même espèce mais présentent une grande diversité à l'intérieur de cette espèce). En effet, l'information génétique (programmes portés par l'ensemble de leurs gènes) diffère légèrement de l'une à l'autre bactérie.

Une bactérie peut acquérir une résistance à un antibiotique par mutation (transformation aléatoire d'un de ses gènes) . Si cet antibiotique est utilisé chez l'animal contre des bactéries de cette espèce, la bactérie ayant la mutation va survivre, les autres non. Elle pourra se multiplier et les bactéries résistantes seront de plus en plus nombreuses comparativement aux autres bactéries de l'espèce qui sont tuées. L'effet de l'antibiotique sur l'animal malade sera donc nul, et une souche de bactéries résistantes aura été développée.

De la même façon, si un antibiotique est ingéré régulièrement (sous forme de résidus dans les aliments d'origine animale) : certaines bactéries de notre tube digestif, résistantes à cet antibiotique, seront "sélectionnées" de la même façon.

En outre, il existe un phénomène d'échange de certains gènes entre bactéries. Le gène muté pourra être transmis à d'autres types de bactéries, par exemple celle qui infectent l'homme et sont pathogènes. Quand un patient sera traité avec un antibiotique, le problème sera le même : les bactéries devenues résistantes ne seront pas tuées et l'antibiotique sera inefficace.

Pour limiter ce problème, il serait important de ne pas utiliser chez les animaux d'antibiotiques "de dernière génération". Dans le cas contraire, cela amplifierait l'apparition de bactéries "résistantes à tout".