Une population bactérienne comprend de rares mutants résistants préexistants au traitement. Lors de la prise d’un antibiotique, il est possible de suivre l’évolution de la concentration sérique (sanguine) de celui-ci. Dans tous les cas, on observe une augmentation rapide de la concentration sérique en antibiotique suite à la prise de celui-ci, traduisant le passage des molécules du système digestif vers le système circulatoire. Puis, suite à la dégradation de l’antibiotique, notamment par le foie, la concentration sérique diminue.
Si la concentration sérique de l’antibiotique reste inférieure à la CMI, il n’a pas d’effet sur l’ensemble de la population bactérienne. Si la concentration sérique atteint des niveaux entre CMI et CPM, les rares bactéries résistantes (sous-population) présentes pourront persister et se multiplier. Il est donc important d’obtenir une concentration maximale sérique (Cmax) supérieure à la CPM et cela le plus longtemps possible pour éviter la fenêtre de sélection de mutants résistants.