美罗培南母核与青霉环相似，法罗培南例外，其母核是青霉烯。

美罗培南母核母核中的X和R取代基是影响药物活性的主要原因。X为H原子时，药物容易被肾脱氢肽酶降解，降解后产生肾毒性；X为-CH3时，增加药物对DHP-1的稳定性，降低肾毒性。

R位影响药物的神经毒性和抗G-的活性，碱性越强，神经毒性越强；碱性越弱，抗G-菌活性越强。

美罗培南母核由于很少阻断GABA与中枢的结合，中枢耐受性好，不良反应发生率与计量无关。