碳青霉烯類藥物的抗菌譜廣、抗菌活性強，對呼吸系統感染、敗血癥、泌尿系統感染、生殖系統感染以及膽道感染、腹腔感染、皮膚軟組織感染等都有很好的療效。
1. 多重耐藥但對本類藥物敏感的需氧革蘭陰性桿菌所致嚴重感染，包括由肺炎克雷伯菌、大腸埃希菌、陰溝腸桿菌、檸檬酸菌屬、粘質沙雷菌等腸桿菌科細菌、銅綠假單胞菌、不動桿菌屬等細菌所致敗血癥、下呼吸道感染、腎盂腎炎和復雜性尿路感染、腹腔感染、盆腔感染等；用于銅綠假單胞菌所致感染時，需注意在療程中某些菌株可出現耐藥。
2. 脆弱擬桿菌等厭氧菌與需氧菌混合感染的重癥患者。
3. 病原菌尚未查明的免疫缺陷患者中重癥感染的經驗治療。
亞胺培南/西司他丁可能引起癲癇、肌陣攣、意識障礙等嚴重中樞神經系統不良反應，故不適用于治療中樞神經系統感染。美羅培南、帕尼培南-倍他米隆則除上述適應證外，尚可用于年齡在3個月以上的細菌性腦膜炎患者。