Журнал отмечает, что для того, чтобы засечь шумы и кинетическую энергию, эта система обнаружения использует четыре звукотепловых локатора, большую стабилизационную платформу и отпико-электронный модуль. Также для высокоскоростной сортировки данных "Пенициллин" оснащен шестью обычными и шестью тепловизионными камерами. Помимо этого, при передислокации высокая подъемная мачта, на которой установлен оптико-электронный модуль, может укладываться назад.

Комплекс способен обнаруживать цели за пять секунд в радиусе до 25 километров. Кроме того, "Пенициллин" заранее определяет места падения снарядов противника. По словам представителей "Ростеха" — разработчика комплекса, детекторы настолько точные, что могут даже засечь хлопок дверью. При этом "Пенициллин" полностью автоматизирован, чтобы избежать человеческого фактора.

У нового российского комплекса малый, в сравнении с радиолокационными станциями (РЛС), радиус действия, однако РЛС испытывают трудности в обнаружении выстрелов снарядов противника со слабым сигналом, например, минометных снарядов. Также преимуществом нового разведывательного комплекса перед другими современными средствами артиллерийской разведки называется малая вероятность его обнаружения артиллерией противника. Это объясняется тем, что "Пенициллин" не использует неотъемлемые для РЛС электромагнитные волны.

Звукотепловой комплекс "Пенициллин" предназначен для поиска огневых позиций артиллерийских орудий, минометов, реактивных систем залпового огня и стартовых позиций зенитных и тактических ракет с одновременной корректировкой стрельбы своей артиллерии.

Комплекс способен выполнять боевые задачи в полосе шириной до 25 километров. В его состав входят несколько звукоприемников, устанавливаемых на поверхности земли, а также оптико-электронный модуль.