随着抗生素的广泛应用，如何解决抗生素的滥用造成的耐药性成为人类亟需解决的难题。据统计，2019 年全世界约70 万人死于抗药性感染，到2050 年预计将达到1 000 万。大量研究表明，咪唑类、吡啶类和铵类等ILs对不同种类的细菌或真菌均有一定程度的抑制作用，尤其是以四氮酸铵为阳离子的离子液体具有广谱抗细菌和抗真菌的作用。
目前，关于离子液体的抗菌机制没有统一的说法，通常认为离子液体是通过阳离子的烷基链扰乱细胞膜的方式发挥抗菌作用，也有少部分研究认为离子液体是通过抑制胞外乙酰胆碱酯酶的活性从而影响细胞活性。离子液体的抗菌作用主要取决于阳离子烷基链的长度与结构，受阴离子的影响较小，当阳离子的烷基侧链含有12～18 个碳原子时，离子液体的抗菌作用最强。
Forero 等设计合成了4 种具有不同烷基链大小的N-肉桂基咪唑离子液体，并测定其对于引起软组织感染的细菌的抗菌活性。结果表明，随着碳原子数的增加，最小抑菌浓度逐渐降低。此外，离子液体对耐药性高的细菌也能产生很强的抑制作用，为未来解决抗生素的滥用造成的耐药性提供了新的可能。
目前，具有抗菌活性的离子液体已被应用于开发消毒剂、防腐剂和生物杀菌剂等日常清洁用品。金属离子作为常见的抗菌剂对各类广谱细菌的抑制率较高，且抗菌持久性好。Xu 等将锌离子 (Zn2+) 加入咪唑类离子液体中形成聚合状离子液体 (poly ionic liquid, PIL)，用作抗菌伤口敷料。研究表明，与原PIL 相比，含有Zn2+的PIL 抑制大肠杆菌、金葡菌和白色念珠菌的活性更强，这可能是由于离子液体中的阳离子与Zn2+产生了协同作用。其他研究也证明了ILs 能够与银离子 (Ag+)和铜离子 (Cu2+) 发生类似的协同作用，提高制剂的抗菌能力，为新型抗菌用品的发展提供了新的思路。
