La résistance aux antibiotiques, par mutation ou acquisition de gènes portés par des éléments génétiques mobiles, peut entraîner, pour une bactérie, une moindre compétitivité. Cette réduction de compétitivité s’évalue en comparant, en l’absence de l’antibiotique, le mutant résistant à la même souche sauvage sensible. Elle peut se traduire, par des différences de croissance in vitro ou de survie chez l’hôte ou dans l’environnement ou des différences de virulence. Divers travaux permettent d’objectiver ce coût biologique in vitro ou in vivo, dans différents systèmes d’étude. Toutefois, les bactéries peuvent souvent s’adapter et évoluer pour réduire ce coût biologique, par des mutations compensatoires ou par régulation de l’expression de la résistance par exemple. Cette compensation permet alors à la bactérie résistante de persister même après l’arrêt de l’utilisation des antibiotiques.