Mae peptidau gwrthficrobaidd sy'n digwydd yn naturiol fel arfer yn polypeptidau bach, sylfaenol sy'n cynnwys mwy na 30 o weddillion asid amino; maent yn-hydawdd mewn dŵr ac mae ganddynt bwysau moleciwlaidd o tua 4,000 o Daltons. Mae'r rhan fwyaf o beptidau gwrthficrobaidd yn thermostable, gan gadw eu gweithgaredd hyd yn oed ar ôl gwresogi ar 100 gradd am 10 i 15 munud. Mae gan y mwyafrif bwynt isoelectric sy'n fwy na 7, gan arddangos nodweddion cationig cryf. Ar ben hynny, maent yn dangos ymwrthedd sylweddol i gryfder ïonig uchel yn ogystal ag eithafion pH. Mae rhai hefyd yn meddu ar y gallu i wrthsefyll hydrolysis gan ensymau fel trypsin neu pepsin.
Mae ymchwil gyfredol yn awgrymu bod mecanwaith bactericidal peptidau gwrthficrobaidd yn ymwneud yn bennaf â thargedu'r gellbilen bacteriol; maent yn amharu ar gyfanrwydd y bilen ac yn creu mandyllau, gan achosi i gynnwys mewngellol ollwng a marwolaeth celloedd dilynol. Mae'r broses fel arfer yn dechrau gydag atyniad electrostatig i wyneb y bilen bacteriol, ac yna gosod y terminws C- hydroffobig i ranbarth hydroffobig y bilen, sy'n newid cydffurfiad y bilen. Yna mae peptidau lluosog yn ffurfio sianeli ïon o fewn y bilen, gan arwain at alllif ïonau penodol ac arwain at farwolaeth celloedd. Mae ymchwilwyr eraill yn cynnig bod y peptidau hyn yn rhyngweithio â phroteinau pilen-gan achosi agregu, anactifadu, a ffurfio sianel ïon-a thrwy hynny newid athreiddedd pilen ac arwain at farwolaeth; erys cwestiynau hefyd ynghylch bodolaeth derbynyddion pilen penodol ac effeithiau synergaidd posibl ffactorau eraill. Gall y mecanweithiau gweithredu amrywio rhwng gwahanol ddosbarthiadau o peptidau gwrthficrobaidd.
