Analogi puryn: badania antymetabolitów purynowych dostarczyły nie tylko nowych leków do zwalczania nowotworów złośliwych, ale również do terapii immunosupresyjnej (azatiopryna), antywirusowej (acyklowir, gancyklowir itp.) oraz dny moczanowej (allopurynol). kladrybina, analog deoksyadenozyny o dużym powinowactwie do komórek limfoidalnych fludarabina hamuje polimerazę DNA oraz inne enzymy związane z jego syntezą 6-merkaptopuryna i 6-tioguanina to ważne inhibitory syntezy puryn pentostatyna, analog hipoksantyny, hamuje aktywność deaminazy adeninowej (ADA)
Choroby zakaźne Antymetabolity mogą w analogiczny sposób wpływać na rozwój innych organizmów. Na ich efekcie toksycznym w stosunku do patogenów opera się leczenie chorób zakaźnych. Drobnoustroje często wykorzystują swoiste procesy metaboliczne, które nie mają swojego odpowiednika u organizmów wyższych. Ponadto struktura kluczowych białek odpowiedzialnych np. za syntezę kwasów nukleinowych bywa odmienna.
Leki przeciwbakteryjne: typowymi antymetabolitami są antybiotyki oddziałujące na syntezę ściany komórkowej: beta-laktamy (penicyliny i cefalosporyny), glikopeptydy, wiele leków przeciwgruźliczych;