氯霉素是抗生素。屬抑菌性廣譜抗生素。敏感菌有腸桿菌科細菌及炭疽桿菌、肺炎球菌、鏈球菌、李斯特氏菌、葡萄球菌等。
氯霉素曾廣泛用于治療各種敏感菌感染，后因對造血系統有嚴重不良反應，故對其臨床應用現已做出嚴格控制。
可用于有特效作用的傷寒、副傷寒和立克次體病等及敏感菌所致的嚴重感染。氯霉素在腦脊液中濃度較高，也常用于治療其他藥物療效較差的腦膜炎患者。
必要時可用靜脈滴注給藥。由于氯霉素可引起嚴重的毒副作用，故臨床僅用于敏感傷寒菌株引起的傷寒感染、流感桿菌感染、重癥脆弱擬桿菌感染、腦膿腫、肺炎鏈球菌或腦膜炎球菌性腦膜炎同時對青霉素過敏的患者。
應用時療程避免過長，既往有藥物引起血液學異常病史的病人應禁用。所有應用氯霉素治療的病人在開始治療時必須檢查白細胞、網織細胞與血小板，并每3～4天復查一次，若出現白細胞減少應立即停藥。嬰幼兒應用氯霉素應十分謹慎，除非無其他藥物替代而必須使用時方考慮，有條件時可進行血藥濃度監測。
C12H15Cl2NO5S與氯霉素是同一類抗生素，僅是氯霉素苯環上的硝基為一甲砜基所取代，其抗菌譜與氯霉素相似。C12H15Cl2NO5S主要從腎臟排泄,尿中活性濃度較氯霉素高,故腎功能不良時需減小劑量。
雖然也有血液系統毒性，但均為可逆性變化，不出現再生障礙性貧血。有的國家認為其療效優于氯霉素，但中國認為療效并不優于氯霉素。