動物腸道記憶體在著大量的微生物，每克腸道內容物中含超過100億個細菌，它們大部分與機體細胞密切接觸，交換能量物質，相互傳遞資訊，對宿主有營養、免疫、刺激生長和生物頡頏等作用，在腸道系統中起重要作用。
正常情況下，腸道內的正常微生物群在定性、定量和定位等方面保持平衡狀態，形成微生態平衡。
益生菌是一種含有活菌及成分和產物的微生物製劑，透過改善腸道微生態平衡促進動物機體健康。益生菌能合成維生素，形成具有抗菌作用的物質，也能加強腸道先天免疫系統。
益生菌在腸道內能建立一個正常的共生菌群，防止潛在致病性病原微生物的侵襲。
腸道微生態系統
腸道微生態系統的概念
腸道原籍菌、外籍菌和其上皮細胞等生物成分與食源性非生物成分（未被消化的食物）及來自胃、腸、胰和肝的分泌物（如激素、酶、黏液和膽鹽等）共同構成腸道微生態系統。
當動物處於健康狀態時，其腸道內微生物按一定的種群比例定植在腸壁上，處於一種穩定的菌群平衡，它們對於宿主有益無害，是動物內環境中不可缺少的組成部分。
動物腸道記憶體在著約有30個屬500多種微生物，可分為專性厭氧菌和梭狀芽孢桿菌、兼性厭氧菌、腸道球菌和大腸桿菌等和需氧菌3部分。腸道中以厭氧菌組成為主，革蘭陽性菌佔主要部分，主要是乳酸菌（乳酸桿菌、鏈球菌和消化鏈球菌等）和雙歧桿菌。
在大量細菌共生的環境中，不同菌種間的頡頏作用，宿主與細菌間藉助對營養物質的吸收和利用，在消化道內相互作用，維繫著消化道微生物生態系統的平衡。
乳酸桿菌作為一種重要的原籍菌，能透過與腸上皮表而特異性的受體結合，有序地定植在腸上皮表，構成有層次的厭氧菌，與其他厭氧菌一起構成膜菌群。
益生菌的營養功能
營養促進作用
參與腸黏膜增生
對致病菌的競爭排斥
免疫賦活作用
腸道內的正常菌群能刺激動物機體免疫機能的成熟。
通常認為，腸道產生免疫作用主要依賴於原籍菌群，腸道菌群是腸黏膜屏障的重要組成部分，細菌及其裂解產物可啟用淋巴細胞和促進淋巴細胞因子分泌，增強免疫系統對惡變細胞的識別能力和抗感染能力的作用。
微生態菌群促進家禽非特異性防禦增強，也有利於對特異性抗原產生特異性抗體，使特異性免疫力同時得以增強。
益生菌還能促進機體免疫器官的生長髮育和成熟，並增加T、B淋巴細胞的數和胸腺淋巴細胞免疫球蛋白含量。在肉仔雞飼料中新增乳酸桿菌、芽孢桿菌和酵母菌等微生物，結果表明，其能明顯刺激胸腺、脾和法氏囊的發育，並能顯著增強機體的細胞免疫和體液免疫功能。
生物奪氧作用
生物奪氧學說是利用無毒無害的安全需氧微生物暫時在腸道內定植，使區域性環境氧分子濃度降低，氧化還原電位下降，造成適合正常腸道優勢菌群一有益厭氧菌生長的微環境，促進雙歧桿菌等厭氧菌的生長，最終恢復正常的微生態平衡。
多數病原微生物屬於需氧菌或兼性厭氧菌，當動物腸道內微生態失調，區域性氧分子濃度升高時，有利於病原微生物的生長和繁殖。使用益生菌製劑可培養耗氧微生物，降低區域性氧分子濃度，抑制病原菌生長，扶植厭氧微生物，並提高其定植能力，進而恢復其微生態平衡，從而達到預防和治療疾病的目的。
生物頡頏作用
致病微生物是黏著於宿主細胞表面的糖蛋白或糖脂質糖鏈而構成感染的，腸道內的原籍菌能抑制其他外來微生物在腸道內的定植或增殖，此稱為“競爭排斥作用”或“定植抗力”。
這種定植抗力的產生是因為體內微生物與致病菌競爭腸道上皮的吸收位點而產生的。
專性厭氧菌主要是益生菌，是構成定植抗力的主要力量，被稱為定植抗力因子。
乳酸菌和雙歧桿菌透過脂壁磷酸黏附於腸上皮細胞表面，與其他厭氧菌一起共同佔據腸黏膜表面，形成一層菌膜屏障，能產生細胞外糖苷酶，降解上皮細胞上作為潛在致病菌及內毒素結合受體的複雜多糖，競爭性地抑制腸道內源性及外源性潛在致病菌對腸上皮細胞的黏附及定植，促使它們離開感染的腸道，從而起到定植頡頏作用。
益生菌為什麼可以替代抗生素
腸道中各種細菌的種類、數量和定居部位是相對穩定的。
成年動物腸道內微生物按一定比例定植在腸壁上，處於一種穩定的菌群平衡中。腸道微生態平衡對於動物的生命活動至關重要，益生菌無毒副作用，無耐藥性，能調整腸道菌群的平衡，進而抵抗病原體，預防二重感染，提高機體免疫力與抗病力。