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益生菌（probiotics）源于希腊语“对生命有益”。国际营养学界普遍认可的定义是：益生菌为对宿主有益的活性微生物，是定植于人体内，能产生确切健康功效，从而改善宿主微生物平衡、发挥有益作用的活性微生物的总称。它们主要定植在人体的口腔、肠道、皮肤和阴道中。在竞争消耗病原菌能源物质的同时，代谢生成的抑菌肽等可有效抑制病原菌繁殖，因此，益生菌的研究在口腔疾病、肠道疾病、过敏性疾病、三高疾病、精神学疾病、癌症和女性阴道疾病等的预防、治疗和修复过程中发挥着重要作用。
益生菌类保健食品明确规定：益生菌菌种必须是人体正常菌群的成员，可利用其活菌及其代谢产物。益生菌在作为食品添加剂服用时，具有维持肠道菌群平衡、改善肠道菌群结构、促进肠道中有益菌增殖、抑制有害菌生长，进而增强机体免疫力、保持机体健康等作用。它还具有调节治疗腹泻、便秘、肥胖，降低胆固醇，消除致癌因子，缓解乳糖不耐症以及防衰老延年益寿等重要生理功效，对于高血压、高血脂、心脏病、糖尿病及癌症的预防和防治有着重要意义。
我们所说的益生菌多指食用后可调节宿主肠道菌群平衡，发挥有益作用，提高宿主健康水平的活菌制剂。死菌体细胞成分或代谢产物也具有与活菌相同的生理功能，因此也有人认为：“益生菌是指某种微生物制剂或发酵制品，能通过调节宿主黏膜与系统免疫功能，或通过改善肠道营养与菌群平衡，对宿主产生有益的生理作用。它通过定植作用改变宿主某一部位菌群的组成，从而产生有利于宿主健康作用的单微生物或组成明确的混合微生物。”目前，最常研究的益生菌有乳酸杆菌、嗜酸乳杆菌、双歧杆菌、一些非致病性的链球菌、肠球菌、放线菌和酵母菌等，其中双歧杆菌、乳酸菌和酵母菌是研究最多、应用最广的菌种。
在我国，益生菌又称微生态调节剂、益生素等。
说益生菌古老，是因为人们从古代就开始食用对人们身体有益的发酵食品。虽然人们很早就知道，摄入发酵的牛奶可以促进消化和吸收，治疗腹泻，但并没有意识到酸奶之所以能治疗腹泻，是因为酸奶中含有乳酸杆菌等益生菌。中国地域辽阔，各地的饮食习惯虽有差别，但均有一个共同点，即喜食发酵食品，例如酸奶、酸菜、泡菜等均为中国各地区的传统食物。而这些发酵食品中都蕴含丰富的乳酸菌，是中国乳酸菌资源的重要来源，也是与中国人人体肠道菌群较为契合的益生菌菌种资源。发酵食品，如腐乳、酸乳酪、酸豆奶、黄酱、纳豆、豆豉、泡菜（5～20天以上）等，之所以为人们喜爱，主要是因为益生菌在发酵过程中会产生乳酸、丙酸、醋酸等有机酸和醇、酮类物质，这些物质通过相互作用，产生新的风味独特的物质，改善了食品的风味，使口感变得更好，促进人们的食欲。当时人们并没有意识到发酵食品中含有益生菌，才有益于身体健康。在中国只有中医注意到从健康人的粪便提取的肠道微生物，可以治疗腹泻。在中医治病的历史中，记载有为治疗重度肠道疾病的“黄龙汤”，又称“便便疗法”，即是用健康人的粪便提取的肠道微生物，治疗一些腹泻不止、生命危险的病人。
认为益生菌现代，是因为虽然在20世纪初（1907年），著名微生物学家、诺贝尔奖得主梅切尼科夫曾提出一些肠道菌群可以延年益寿的假说，指出将一些物质或微生物添加于动物饲料中，有助于肠道菌群平衡并促进动物生长。但益生菌概念第一次明确提出是在1965年，给出益生菌的明确定义是在1991年。在大量研究工作的基础上，益生菌被定义为：益生菌是以活菌形式提供补充，通过促进肠道微生物的平衡对宿主产生有益影响的微生物。2001年世界卫生组织（WHO）及联合国粮食及农业组织（FAO）专家组给出的定义是：益生菌是指适量给予对宿主健康有益的一些活的微生物。2013年世界卫生组织又将益生菌定义为：当给予足够数量活的微生物时，对宿主健康能产生有益作用的微生物。2002年欧洲食品与饲料菌种协会（EFFCA）给出的定义是：益生菌是活的微生物，通过摄入充足的数量，对宿主产生一种或多种特殊且经论证的功能性健康益处。益生菌的品种鉴定、健康功效、作用机理研究和益生菌制剂的制备在近几十年来才获得了极大的发展，我国益生菌行业也开始进入快速增长期。由于环境污染、工作压力，世界亚健康状态人群、患各种慢性病的人日益增多，这些不正常状态大多数都与肠道微生态失衡相关。而大量研究发现，为解决亚健康、慢性病的问题，服用益生菌是一个相当不错的重要选择。这使人们对益生菌消费的需求变得更加迫切，不管是儿童、老年人还是年轻人都开始补充益生菌，因此带动了大健康产业的增长和发展。近年来，益生菌凭借其安全、可靠、性能优良等特点在疾病的预防、治疗和重症修复过程中受到越来越多的关注。
自20世纪90年代以来，形形色色的益生菌类食品和保健品开始出现，益生菌的研究已成为国际上的热门课题，这其中包括含益生菌的酸牛奶、酸乳酪、酸豆奶，以及含多种益生菌的口服液、片剂、胶囊、粉末剂、抑菌喷剂等的研究与开发，益生菌的市场正在激速发展。欧美等发达国家，在完善的法规管制下，益生菌除了作为药品，还作为膳食补充剂、配料、食品添加剂等功能食品出售。挪威在2009年出台了益生菌制剂的评价法规；荷兰和瑞典专门为含益生菌的特定产品建立科学档案，以追溯检查产品的出处和质量；在美国，益生菌产品必须通过常规安全认证认可才可上市，膳食补充剂如有临床应用导向（如可降低某类疾病风险），需经美国食品药品监督管理局（FDA）批准；日本1990年确立的特殊健康食品的管理许可制度规定：食品标签中必须标注安全和功效的健康声明，并提交卫生部批准，但有完善安全记录的益生菌，可作为批准药物在各种便利店买到。全球益生菌市场规模每年增速为15%～20%，2017年市场规模已达到360亿美元。
益生菌在我国的研究与利用在20世纪90年代才真正开始起步，国家在“九五”计划和“十五”计划期间，都将益生菌研究列为重大科研项目，先后投入几千万元用于相关研发。科技部又在“十三五”期间部署了多项重点相关项目，其中益生菌与人体健康和疾病防治的关系等研究已成为学术研究领域的重点方向。虽然我国对益生菌产业还没有明确的法规，但也有一些相关的行业规范和要求：2008年，农业部针对益生菌在饲料添加和发酵食品中的应用有了相应的法律规范；2010年，卫生部颁布了《可用于食品的菌种名单》；2010年版《中国药典》规定，产品中活性益生菌的活菌数必须大于1.06×10 6 个/mL。人们已认识到，肠道内定植了数量众多、种类丰富的肠道菌群，对人体的健康产生着重大影响，用益生菌维护肠道菌群的平衡直接和间接有助于人体的健康，有益于不少疾病的预防和治疗。
在我国，益生菌行业由于起步较晚，90%的益生菌产业还集中在乳制品产品上，但我国益生菌市场有巨大的发展前景，科研人员应与企业联手，加强益生菌的基础研究并促进产业化升级。在益生菌产业发展上，我国同国际同行还存在较大差距。尽管如此，中国在全球益生菌消费市场上仍处于领先地位，其中酸奶消费所占比例最大。益生菌产品的销售量在中国已达460亿元。预计2020年产品市场规模将达到850亿元，突破千亿元的规模指日可待。
在中国，抗生素的滥用问题十分严重，许多人对抗生素的滥用问题还未足够重视，引发了多种因菌群紊乱导致的胃肠道系统疾病。经常使用抗生素，在消灭了致病菌的同时，也消灭了大量的有益菌，使人体肠道内以乳酸菌、双歧杆菌为主的益生菌遭受严重破坏，进而影响人体的免疫功能，使人体抵抗力逐步下降，导致疾病反复发作，甚至引发多种并发症。与人体共生的肠道菌群遭到严重破坏后，再恢复到原始的健康菌群结构的共生平衡状态是一个极其缓慢的过程，而抗生素的频繁使用更是延缓了这一过程，有的甚至需要几年才能恢复。抗生素的滥用不仅破坏了肠道菌群的正常结构，打破了肠道菌群自我调节的动态平衡，导致多种肠道疾病发生，还使得因菌群紊乱导致的疾病，如便秘、肠易激综合征、炎症性肠病、神经系统疾病、心血管疾病、肥胖、代谢综合征、过敏性疾病、自身免疫性疾病等难以治疗。更为严重的是，过度使用抗生素导致耐药菌株的产生，甚至产生了许多超级抗药性菌。抗生素的过度使用带来的耐药性细菌的传播，更是增加了感染性疾病患者的死亡率。抗生素除了作为药物被摄入人体之外，其在食品中的残留也是人体摄入抗生素的重要渠道。防止抗生素的滥用已刻不容缓。
为了缓解对抗生素的依赖，科学家致力于寻找可以辅助抗生素，减弱其副作用，甚至替代抗生素的药物。在经过不懈的努力后，科学家发现，健康人粪便中的益生菌可以有此功效，于是，开始了益生菌取之于体、用之于体的概念革新。许多实验已证实，益生菌与抗生素联用，可以有效地减轻抗生素滥用的副作用；益生菌还具有很好的拮抗病原菌的作用，比如植物乳杆菌、干酪乳杆菌等都具有很好的拮抗作用。目前，在益生菌抗菌治疗疾病的研究方面已经取得了阶段性的成功，益生菌抗菌治疗作为近几年抗生素的替代疗法已经受到人们的高度重视。大部分抗生素，尤其是拮抗厌氧菌的药物都会引起腹泻，益生菌对腹泻尤其是抗生素相关性腹泻具有较为确切的疗效，因此其在预防和治疗方面已得到广泛的应用。益生菌还被广泛用于预防和缓解化疗引起的腹泻。总之，益生菌抗菌治疗具有不同于抗生素治疗的优势，以菌治菌，副作用小，不会使细菌产生抗生素耐药性，可限制超级细菌的产生，对细菌、真菌都有很好的抑制作用。目前，科学家已发现和筛选出很多很好的益生菌，益生菌治疗具有从根本上抑制致病菌生长繁殖的优势。