世界衛生組織對益生菌的定義是：通過攝取適當的量、對食用者的身體健康能發揮有效作用的活菌。益生菌有很多重要的生理功能。

1、維持腸道正常功能。腸道是人體最大的免疫器官和最大的微生態體系，人體通過胃腸道粘膜與外界緩慢進行相互作用，通過其生長及各種代謝作用促進腸內細菌群的正常化，抑制腸內腐敗物質產生，保持腸道機能的正常運行。

2、緩解乳糖不耐受症狀。乳糖不耐受是指人體缺乏代謝乳糖的酶，在攝入乳製品後，出現腹脹，腹痛等不良反應。全球有75%的成年人體內乳糖酶的活性有減弱的跡象，在一些亞洲國家則超過90%。研究發現，乳桿菌等具有半乳糖苷酶活性，能夠明顯降低乳糖的濃度，產生乳酸，有利於人體消化吸收。

3、增強人體免疫力。益生菌進入腸道內，一方面可以在腸道內定殖，維持腸道微生物菌群的平衡；另一方面是益生菌可以直接作用於宿主的免疫系統，誘發腸道免疫，並刺激胸腺，脾臟等免疫器官，促進巨噬細胞活性，通過增強B、T淋巴細胞對抗原刺激的反應性，發揮特異性免疫活性，從而增強機體的免疫功能。

4、抑制腫瘤的生長。益生菌可以產生一些抑制腫瘤生長的代謝產物，如多糖、細菌素及乳酸等，通過抑制轉化致癌物質的酶的產生，啟動機體免疫系統，特別是巨噬細胞、NK細胞、B淋巴細胞的活性以及抑制細胞突變等方式，以及降低腸道內的PH值，刺激腸道蠕動，使腸道內的致病菌毒素和致癌物質排除體外。

5、緩解過敏反應。研究發現，正常人腸道中益生菌越多，罹患過敏性疾病的機會也就越小。益生菌可以誘導T細胞產生大量的IL-12，能夠抑制Ig E的產生，有效地預防過敏發生。

6、降低血清膽固醇。益生菌主要通過同化作用來降膽固醇的含量、抑制膽固醇合成酶（3-羥基-3-甲基戊二酸CoA還原酶）的活性，通過益生菌的膽鹽水解酶的作用，將小腸內水解後的膽鹽能與食品中膽固醇發生共沉澱作用，減少機體對膽固醇的吸收，促進由糞便排出體外。

7、益生菌對肥胖的作用。有大量實驗證實，通過攝入益生菌，可以有效的防治肥胖。①抑制食欲，增加飽腹感：益生菌可以通過刺激CCK，GLP-1等飽腹因數的釋放，以及減少胃促生長激素的分泌，從而減少食物攝入，降低體重和脂肪的蓄積。②降低膽固醇：益生菌可以通過同化作用以及共沉澱作用減少膽固醇的吸收。③調節腸道菌相：益生菌進入腸道內後，使失衡的腸道菌相正常化（厚壁菌門減少，擬桿菌門增加），降低腸上皮細胞的通透性，減少循環中LPS的含量，減少炎症因數，進而提高胰島素敏感性。

8、防治糖尿病。益生菌可以通過調節腸道菌相，有益菌等附著在腸道上皮細胞上。益生菌通過吸收葡萄糖進入菌體內，減少宿主的吸收，從而降低血糖水準。另外，如上所述，益生菌可以降低循環中LPS的濃度，減少炎症反應,提高胰島素敏感性，改善胰島素抵抗，進而達到防止糖尿病的目的。