阳离子抗菌肽是天然免疫系统进化过程中的一个古老的成分，包括BPI、Cathelici-din，乳铁蛋白、防御素等多种物质，既具有抗革兰阴性杆菌活性，又具有结合内毒素的能力。阳离子抗菌肽主要出现在哺乳动物的皮肤、消化道、呼吸道等经常与病原体接触的部位，在血液﹑分泌液及中性粒细胞颗粒中固有表达或受病原体及其产物诱导而表达。

阳离子抗菌肽具有两种类型的三维结构，一种是两性分子结构，即一端具有琉水性而另一端具有极性，具有此类结构的分子包括Cathelicidin和乳铁蛋白等；另一种是回飞棒状结构，即中央为疏水性核心，两侧由带正电荷的结构形成两翼，具此结构的分子有BPI。

阳离子抗菌肢分子中大约有50%的氨基酸为疏水性氨基酸，并因含有赖氨酸和精氨酸而带有2个以上的净正电荷；内毒素的脂质A及核心多糖有多个硝酸基团，因而带负电荷，阳离子抗菌肽与内毒素之间通过正、负电荷的相互作用而结合。由于负电荷的数量.所处位置等因素均可影响内毒素的构象，只有在负电荷的相互作用下，构象呈锥形时，内毒素才有活性，因此阳离子抗菌肽与内毒素结合可达到中和内毒素的作用。

此外，阳离子抗菌肽能够竞争性抑制内毒素与LBP的结合。阳离子抗菌肽CEMA（cecropin-melittin hybrid）还能够直接抑制内毒素诱导的多种基因表达。

阳离子抗菌肽虽然能够与抗生素发挥协同性抗菌效应，但二者之间存在着明显的差异。阳离子抗菌肽通过与内毒素相互作用、引起细菌外膜通透性增加而导致细菌死亡，因而抗菌谐十分广泛，即使细菌是抗生素耐药株，阳离子抗菌肽也能发挥杀灭作用。而且，阳离子抗菌服本身也不会诱导出对其产生抵抗力的突变菌株。阳离子抗菌肽自身所具有的特点也决定了它们在杀菌的同时，不会诱导内毒素释放。