Kanamycyna w postaci iniekcji stosowana jest w leczeniu ciężkich zakażeń bakteryjnych obejmujących różne części ciała, w których inne leki mogą okazać się nieskuteczne. Lek ten przeznaczony jest wyłącznie do krótkotrwałego stosowania (zazwyczaj od 7 do 10 dni). Lek ten nie jest jednak skuteczny w przypadku przeziębienia, grypy ani innych zakażeń wirusowych.
Do częstych działań niepożądanych należą problemy ze słuchem i równowagą. Mogą wystąpić również zaburzenia czynności nerek z powodu jej neurotoksycznego działania. Ryzyko wystąpienia tych działań niepożądanych może być większe u pacjentów w podeszłym wieku oraz u noworodków. Nie zaleca się stosowania kanamycyny w okresie ciąży, gdyż może ona zaszkodzić dziecku. Jej stosowanie podczas karmienia piersią jest prawdopodobnie bezpieczne. Kanamycyna należy do grupy antybiotyków aminoglikozydowych i w praktyce klinicznej wykazuje ona najsłabsze działanie przeciwbakteryjne spośród wszystkich związków tej grupy, co częściowo wynika z jej większej toksyczności w porównaniu z innymi aminoglikozydami. Mechanizm jej działania polega na hamowaniu produkcji białek niezbędnych do przeżycia bakterii.
W 2019 roku usunięto kanamycynę z Listy Leków Podstawowych Światowej Organizacji Zdrowia.