碳青霉烯、青霉烯、氧青霉烷和单环β-内酰胺类抗生素，通常称为非经典的β-内酰胺类抗生素。β-内酰胺酶抑制剂也属于非经典的β-内酰胺类抗生素。β-内酰胺酶是细菌产生的保护性酶，使某些β-内酰胺类抗生素在未到达细菌作用部位之前水解灭活，这是细菌产生耐药性的主要机制。β-内酰胺酶抑制剂是针对细菌对β-内酰胺类抗生素产生耐药机制而研究发现的一类药物。它们对β-内酰胺酶有很强的抑制作用，本身又具有抗菌活性。

非经典的β-内酰胺类抗生素有克拉维酸、舒巴坦、氨曲南等。