Studie in vitro prokázaly, že tobramycin působí na citlivé kmeny následujících mikrobů:
stafylokoky, včetně S. aureus a S. epidermidis, a to i na kmeny rezistentní vůči penicilinu,
streptokoky, včetně některých ze skupiny A beta-hemolytických kmenů, některé z nehemolytických kmenů a na některé kmeny Streptococcus pneumoniae,
Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Enterobacter aerogenes, Proteus mirabilis, Morganella morganii, většinu kmenů Proteus vulgaris, Haemophilus influenzae a Haemophilus aegyptius, Moraxella lacunata, Acinetobacter calcoaceticus a některé Neisseria species.