Karboksypenicyliny to grupa antybiotyków β-laktamowych, zaliczanych do penicylin. Charakteryzują się obecnością w cząsteczce grupy karboksylowej, od której pochodzi ich nazwa.
Mechanizm działania Karboksypenicyliny działają tak samo jak wszystkie inne penicyliny. Blokują aktywność enzymów bakteryjnych - transpeptydaz (PBP) biorących udział w ostatnim etapie syntezy peptydoglikanu ściany komórki bakteryjnej. Do zablokowania PBP może dojść dzięki strukturalnemu podobieństwu penicylin do naturalnego substratu enzymu, czyli układu dwóch reszt alaniny będącego częścią podstawowej jednostki budującej mureinę - składnika ściany komórkowej bakterii. Penicylina łączy się z transpeptydazą w jej centrum aktywnym i w ten sposób blokuje jej aktywność. Komórka bakteryjna pozbawiona prawidłowo działającego enzymu nie jest w stanie syntetyzować ściany bakteryjnej. Prowadzi to do upośledzenia jej zdolności życia w niekorzystnych warunkach środowiska - zwiększa się przepuszczalność ściany komórkowej.