รีเลแบคแทม มีฤทธิ์ฆ่าเชื้อแบคทีเรียโดยการจับโควาเลนต์กับสารตกค้างในซีรีนที่บริเวณออกฤทธิ์ของ Ambler-type A, C และ D β-lactamases ซึ่งจะเป็นการเพิ่มความเข้มข้นของการจับตัวของยากับโปรตีนที่จับกับเพนิซิลลิน (PBP) กลไกนี้ก่อให้เกิดความท้าทายที่สำคัญสำหรับยาปฏิชีวนะประเภทนี้ในการรักษาโรคติดเชื้อที่เกิดจากเชื้อก่อโรคแกรมลบที่ดื้อยาหลายชนิด