Trimetoprim jest lekiem przeciwbakteryjnym, który hamuje syntezę kwasu foliowego. Blokuje on reduktazę enzymu dihydrofolianu, która jest niezbędna do produkcji tetrahydrofolianu. Zapobiegając tworzeniu się tetrahydrofolianu lek zakłóca syntezę nukleotydów i aminokwasów u bakterii. Hamowanie to prowadzi do zatrzymania wzrostu bakterii i ewentualnej śmierci wrażliwych organizmów. W praktyce klinicznej Trimetoprim jest często w połączeniu z sulfametoksazolem w celu zwiększenia aktywności przeciwbakteryjnej. Kombinacja powoduje efekt synergistyczny, który poprawia leczenie różnych zakażeń.

Trimetoprim jest doustnym lekiem przeciwbakteryjnym należącym do grupy inhibitorów reduktazy dihydrofolianu. Jest to powszechnie zalecane w leczeniu zakażeń bakteryjnych dróg moczowych i niektórych rodzajów chorób biegunki związanych z podróżą. Lek działa poprzez blokowanie reduktazy enzymatycznej dihydrofolianu w komórkach bakteryjnych, która jest niezbędna do syntezy tetrahydrofolianu i w konsekwencji do wytwarzania nukleotydów. Poprzez zakłócanie metabolizmu kwasu foliowego lek hamuje wzrost bakterii bez bezpośredniego działania bakteriobójczego. Hamowanie to wykorzystuje szlak metaboliczny, który w dużej mierze nie występuje w komórkach ludzkich, umożliwiając selektywne ukierunkowanie drobnoustrojów. Wynikające z tego działanie bakteriostatyczne pozwala organizmowi odpornościowemu na skuteczniejsze oczyszczenie zakażenia. Klinicznie lek jest stosowany w celu usunięcia zakażeń i zapobiegania nawrotom, gdy jest stosowany jako część leczenia skojarzonego w pewnych warunkach.

U niektórych pacjentów trimetoprim może powodować nudności i wymioty. Często zgłaszano również bóle głowy i zawroty głowy. Podczas leczenia może wystąpić biegunka lub luźne stolce. Mogą wystąpić reakcje skórne, takie jak wysypka lub świąd. Można obserwować nadwrażliwość na światło słoneczne. Rzadko u pacjentów występuje zwiększenie stężenia potasu we krwi. Większość działań niepożądanych jest łagodna i ustępuje po zaprzestaniu stosowania leku.

Trimetoprim może powodować łagodne rozstrój żołądka i utratę apetytu. Czasami może prowadzić do wysypki skórnej lub swędzenia. U niektórych osób występują zawroty głowy lub bóle głowy. Rzadko może powodować zaburzenia smaku lub suchość w jamie ustnej. Objawy te są zwykle przemijające i nie są ciężkie. Większość pacjentów toleruje lek bez poważnych powikłań.