Fue un científico británico famoso por descubrir la enzima antimicrobiana llamada lisozima. También fue el primero en observar los efectos antibióticos de la lisozima penicilina obtenidos a partir del hongo Penicillium chrysogenum.

Su descubrimiento de la penicilina significó un cambio drástico para la medicina moderna iniciando la llamada «Era de los antibióticos», otros investigadores posteriores aportaron nuevos antibióticos, como la estreptomicina utilizada para el tratamiento de la tuberculosis, salvando millones de vidas. El aporte científico de Fleming es doble pues además de descubrir una molécula química (penicilina) también encontró una molécula enzimática (lisozima) con actividad antibiótica. Las enzimas, como la lisozima, y los péptidos antibióticos son componentes naturales de la inmunidad innata de los animales que podrían ser utilizados con fines terapéuticos similares a la penicilina. Por esta razón Fleming puede ser considerado como el primero en descubrir una enzima antimicrobiana.