若是根據世界衛生組織的定義，益生菌是種活的微生物，當吃下足夠的數目時，對宿主的健康可以提供保護的作用。
所以益生菌也是細菌，若要活生生的通過胃裡面強烈的胃酸考驗，再加上各種消化酶，其實是很不容易的，若是有倖存者順利來到小腸大腸，跟原本腸道內近百兆、重達兩、三公斤的菌群數目相比，恐怕也是微不足道很難起作用，因此，研究已證明，口服益生菌的保健食品，無法改變腸道菌群，換句話說，也就是沒有辦法達到廣告宣稱的效果。除了益生菌本身之外，另外的保健食品是各種提供腸道內益生菌繁殖的食物，比如所謂人體無法消化利用的纖維素就是天然的益生菌食物。目前益生菌比較熱門的菌種主要是乳桿菌跟雙歧桿菌，但是台灣有很多產品還有使用糞腸球與屎腸球菌這二種已被世界衛生組織歸為不該使用的菌種，大概因為培育這兩種菌株價格非常便宜，廠商為了號稱產品有上百億的菌種數目，所以會用這種安全有疑慮的細菌來充數吧!
益生菌利用於食品加工的歷史很悠久，比如酸奶、乳酪、酸菜及各種發酵食品，安全當然是沒有疑慮的，但是若脫離天然食品範圍，而以「藥品」面貌出現的，也幾乎以藥品的價值販賣，卻以營養補充品來申請檢驗，也就是食品類的條件過關，當然在效果和安全本上是卻沒有被要求深入與完整的研究。
雖然這些保健食品往往宣傳能夠調節免疫力，減少過敏，也有若干實驗顯示可幫助家族過敏史的小孩降低異位性皮膚炎的罹患率，但也有很多研究的結果並不支持如此的療效，甚至有一些研究顯示還會惡化症狀。
若以目前世界上有公信力的學術機構或醫學單位的研究，而非拿廠商經費所做的研究，可以明確地說，沒有科學證據在臨床上真的有效果，雖然服用益生菌在理論上似乎對健康有幫助，很多人實際服用結果，似乎也有效果，但是這種效果大概都算是醫學研究裡的「安慰劑」的作用範圍。
德國政府成立的商品檢測單位也曾公布大規模臨床試驗的結果，益生菌能改善老年患者在服用抗生素後導致的腹瀉，但是卻會導致胰臟炎的患者增高的死亡率。
也有研究證明，服用益生菌導致敗血症或其他感染的加重，常會發生在原本就營養不良，有傳染病，心血管疾病或癌症等身體虛弱的人們身上，換句話說，服用益生菌期待會增強免疫系統不但不可能，甚至會產生更多問題。
