在前面我们曾提到过链霉素为抗结核病药物。它的发现经过了相当长的时间。
链霉素是在美籍犹太人瓦克斯曼领导下，通过多学科的协作发现的。瓦克斯曼在一所农学院从事土壤微生物学的研究，他在土壤中的放线菌（霉菌中的一属）的研究方面积累了丰富的经验，发表了许多有关放线菌的著作。
20世纪30年代初，医学家已经知道了一个事实，即结核杆菌在土壤中会很快遭到破坏。究竟是什么原因，医学家不清楚。如果能够知道原因，或许能够找到治疗结核病的方法。当时医生对于结核病只能采用静养的方法。于是美国防痨协会，在1932年委托瓦克斯曼这位土壤微生物学家，研究一下结核菌在土壤中为什么会很快遭到破坏这个问题。他经过研究认为，结核菌在土壤中很快消失，可能是受到其他微生物拮抗作用的影响。他创造了“抗生素”这个词。抗生素的意思是指一种微生物产生一种能拮抗其他种微生物的物质。他对这个问题并没有深究，就用“抗生素”这种解释，把结核菌在土壤中消失的原因给搪塞过去了。他一头扎入到他感兴趣的土壤中放线菌的研究之中。两三年后他似乎感觉到，不该把那个拮抗问题扔掉不管，便又开始研究拮抗现象。他在一篇综述中写到：“1937年，我着手系统地研究放线菌产生抗生素的能力。其诱发因素是，关于放线菌大量地存在和广泛地分布的知识（这些知识是近30年来积累起来的），以及关于这些微生物具有明显的拮抗其他微生物的活性的认识。”这实际上是瓦克斯曼从基础研究向医学研究（应用研究）的转变。他把当时社会上对抗结核药的急迫需求，与结核菌在土壤中容易被破坏的事实结合起来，以结核杆菌作为主要对象，寻找那种能破坏结核杆菌的抗生素。
1940年，瓦克斯曼的研究组分离出第一种抗生素，定名为“放线菌素”，因为是由一种放线菌产生的，就把这种放线菌叫抗生素放线菌。放线菌素对很多种G＋细菌有很强的抑制作用，但对结核菌却没有抑制作用，而且对实验动物的毒性也很大，根本没有希望应用于临床，于是他们决定扩大研究范围。1942年，他们分离到一种链丝菌，它产生的抗生素既能抑制革兰氏阳性、阴性细菌，也能抑制霉菌，而且对实验动物的毒性也不大，它对结核杆菌也有抑制作用，还能耐热，耐酶的分解作用；但可惜的是在临床试验中，发现它的积蓄毒性太大（积蓄的意思是药物在体内逐渐残留下来，不能完全排泄出去）。通过这些研究，他们进一步完善了研究方法。他们发现放线菌在液体培养基中更易产生抗生素，活性物质的分离方法中以活性炭吸附然后用酸洗脱较好，用革兰氏阴性菌（包括结核杆菌）测定抗生素抗菌性能的方法也得到了完善。这就为他们进一步地研究发现新抗生素打下了基础。瓦克斯曼经过考虑，想到既然链丝菌能够产生抗结核菌的抗生素，就决定缩小寻找范围，专门从土壤中寻找新的链丝菌。土壤是霉菌的宝库，当时他们已经从土壤中研究了不下1万种霉菌。1943年9月，他发现了一种叫灰色链丝菌的霉菌，它产生的抗生素具有抗结核菌的作用，对其他G-菌也有作用，但对G＋菌的作用很弱。经过初步动物实验，他们发现，灰色链丝菌在很低的剂量时就有抑制豚鼠体内结核菌的作用。这使他们非常欣喜。细致的动物实验和探究化学结构的工作不是他们所能做的，于是他们求助于其他的研究组。1944年7月，瓦克斯曼宣布他们发现了新的抗生素，把它定名为链霉素。
动物实验表明，用豚鼠感染人型结核菌作为试验对象，每只豚鼠每日的链霉素用量在1367～6000μg之间，除一只豚鼠在脾脏发现结核以外，其余全部治愈，而且毒性很低。于是进入临床试验，他们选择了两名非常严重的结核性脑膜炎和粟粒性结核病人做试验。按照通常的治疗方法，这两名病人是必死无疑的，但在应用链霉素治疗后取得了惊人的结果，疗效十分显著。优良的治疗效果引起了美国当局的注意，美国科学发展和研究局，组织力量大量生产链霉素并广泛进行临床试验，证明链霉素对各种结核病均有明显的疗效。到1946年，他们取得了1000例的临床试用结果，建议的最低疗程为3～6个月，每日剂量为1.5～3.0g。
化学方面的研究也揭示出链霉素的结构和性质。链霉素的分子是由三个环状结构部分组成的，一个部分叫链霉胍，一个部分叫链霉糖，另一个部分叫N-甲基葡萄糖胺。链霉糖与N-甲基葡萄糖胺组成的这个部分叫链霉双糖胺。对这种结构的化合物给一个总的名称，叫氨基糖苷类。在链霉素被发现以后，又有一些氨基糖苷类抗生素，如卡那霉素、庆大霉素、新霉素等被发现。把它们算作一类，称为氨基糖苷类抗生素。近年来，这类抗生素中仍在不断增加新的成员。
链霉素分子里有三个部分是碱性的，即两个胍基（H2N-CNH-NH-）
和一个N-甲基氨基（CH3NH—），因此是碱性较强的化合物；它可以与酸形成盐，临床上用的是两分子链霉素与三分子硫酸形成的盐〔（C21H39N7O12）2·3H2SO4〕。
链霉素口服吸收的效果很差，只能注射给药，一般多用肌肉注射方法。链霉素对结核病有很好的疗效，但在广泛的应用中发现，不少病人出现了耳聋和肾脏的毒性，停药后耳的听力仍不能恢复，肾脏的毒性可以消失。研究结果表明，它对第八对脑神经有损害，这种神经是主管听力的。因此，使用链霉素的时间不能过长，需要在医生的监护下使用。氨基糖苷类抗生素对听力和肾脏都有程度不同的毒性，而且链霉素的毒性较强。同时人们又发现，结核杆菌对链霉素容易产生耐药性，因此常将链霉素与其他抗结核药联合使用，并在应用一段时间后再换用别的抗结核药物，以避免结核菌产生耐药性。由于链霉素的严重毒性，有些国家已不再用于治疗人的结核病，国内也采取了慎重的态度。