La presente invención se refiere a una combinación que comprende polimixina B (PMB) y esfingosina (Sph) para el tratamiento de infecciones bacterianas y, especialmente, de infecciones respiratorias causadas por microorganismos Gram negativos. El efecto sinérgico de esta combinación permite que se utilicen cantidades de ambos compuestos inferiores a las que se utilizarían si se administrara cada compuesto en solitario, así como el tratamiento de infecciones causadas por bacterias multirresistentes a los antimicrobianos. La invención también se refiere a una composición farmacéutica que comprende una combinación de PMB y Sph para su administración por vía inhalatoria y/o intranasal.