ด็อกซีไซคลินเป็นยาปฏิชีวนะในกลุ่มเตตราไซคลิน ออกฤทธิ์ยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรียแกรมบวกและแกรมลบหลายชนิด เช่น บอร์เดเทลลา แคมปิโลแบคเตอร์ อี. โคไล ฮีโมฟิลัส พาสเทอเรลลา ซัลโมเนลลา สแตฟิโลค็อกคัส และสเตรปโตค็อกคัส นอกจากนี้ ด็อกซีไซคลินยังออกฤทธิ์ต่อต้านคลามิเดีย ไมโคพลาสมา และริกเก็ตเซียด้วย กลไกการออกฤทธิ์ของด็อกซีไซคลินคือการยับยั้งการสังเคราะห์โปรตีนของแบคทีเรีย ด็อกซีไซคลินมีความสามารถในการดูดซึมเข้าสู่ปอดได้ดี จึงมีประโยชน์อย่างยิ่งในการรักษาการติดเชื้อแบคทีเรียในระบบทางเดินหายใจ