Karbapenemi su često jedina terapijska opcija za liječenje teških infekcija. Stabilni su prema većini b-laktamaza gram-negativnih bakterija, ali neke b-laktamaze, koje se zovu karbapenemaze, mogu ih djelotvorno hidrolizirati. Nalazimo ih u izolatima enterobakterija i nefermentativnih bakterija kao što su Pseudomonas aeruginosa i Acinetobacter baumannii. Dijele se u klase A (KPC, SME, IMI, NMC), B (VIM, IMP, SPM, GIM, NDM, SIM, DIM, AIM) i D (OXA-23, OXA-24, OXA-48, OXA-58, OXA-143). Pravilna i brza identifikacija karbapenem-rezistentnih izolata u laboratoriju važna je kako bi se spriječilo širenje takvih sojeva unutar bolnica i kako bi se izbjegao terapijski neuspjeh. Terapijske opcije vrlo su ograničene zbog toga što prenosivi genski elementi koji kodiraju te b-laktamaze obično sadržavaju i gene rezistencije na ostale antibiotike i često ostaje kolistin kao jedini lijek izbora.