Med Probiotika menes mikroorganismer, oftest bakterier, som efter indtagelse menes at kunne udøve gunstig effekt på sygdomssymptomer (Se afsnit Probiotika (Naturlægemidler). Virkningsmekanismen for deres eventuelle effekt på diverse sygdomstilstande er ikke tilstrækkeligt kendt, men formodes bl.a. at skyldes en udkonkurrering af patogene mikroorganismer med normalisering af bakteriefloraen til følge. 

Tarmens bakterieflora, den intestinale mikroflora (mikrobiom) er essentiel for udvikling og vedligeholdelse af tarmens immunsystem.
Normalt er der kun få bakterier i ventrikel og duodenum, men antallet øges distalt i tarmen, således at der i den anale colon findes ca. 10¹¹ bakterier/ml. Anaerobe bakterier udgør mere end 99 % af det totale bakterietal.
Efter indgift af antibiotika kan der opstå en symptomgivende ændring af tarmfloraen. Symptomerne kan variere fra løs afføring over varierende grader af diarré til pseudomembranøs enterocolitis, som skyldes overvækst af toksindannende mikroorganismer, fortrinsvis Clostridioides difficile. 

Abnorm bakterieflora i tyndtarmen (bakteriel overvækst) kan endvidere forekomme efter bl.a. tyndtarms- og ventrikelresektion, gastro-intestinal bypass-kirurgi, ved dysmotilitet (herunder diabetisk neuropati), aklorhydri, divertikler i tyndtarmen og levercirrose. Dette kan medføre bakterielt induceret malabsorption.
Abnorme mængder af anaerobe bakterier i den proksimale tyndtarm kan bl.a. dekonjugere galdesalte og derved forårsage malabsorption og diarré. 

Den terapeutiske effekt ved forskellige sygdomme for ændring af tarmfloraen med probiotika og fæces transplantation efterforskes intensivt og kan vise sig at have et stort potentiale.