Wykorzystywana w probiotykach zdolność pewnych bakterii do eliminacji mikroorganizmów chorobotwórczych znana była już od starożytności. Przykładowo Pliniusz Starszy w dziele „Historia naturalis” wskazywał na celowość przyjmowania fermentowanych produktów mlecznych przez chorych z problemami gastrycznymi i rekonwalescentów. Z kolei na początku XX wieku Ilia Miecznikow sformułował tezę, że spożywanie bakterii kwasu mlekowego (zawartych chociażby w jogurtach) umożliwia zachowanie zdrowia i dobrej kondycji. Przemyślenia te poparł wieloletnią obserwacją bułgarskich chłopów, spożywających spore ilości tradycyjnego gęstego jogurtu, fermentowanego szczepami Lactobacillus bulgaricus. Odkrycie antybiotyków i ich wysoka efektywność były przyczyną odsunięcia idei probiozy w cień na kilkadziesiąt lat. Rosnąca antybiotykooporność i konieczność poszukiwania nowych metod walki z chorobotwórczymi drobnoustrojami przywróciły z kolei probiotyki do centrum zainteresowania współczesnej medycyny.
Wykazywanie cech antagonistycznych względem mikroorganizmów chorobotwórczych nie jest jedyną zaletą szczepów probiotycznych. Znajdują one również zastosowanie w stymulacji układu immunologicznego, łagodzeniu reakcji alergicznych, likwidacji dysbiozy w przewodzie pokarmowym czy też wytwarzaniu niezbędnych witamin i enzymów. Taka wielowymiarowość działania probiotyków wynika z ich naturalnego pochodzenia, czyli mikroflory jelita grubego. Bakterie autochtoniczne, o których mowa, wykazują wszelkie wymienione cechy, biorąc istotny udział w utrzymywaniu zdrowia. Zmniejszenie ich ilości w przewodzie pokarmowym, czyli tzw. dysbioza (np. po antybiotyku), jest więc czynnikiem sprzyjającym występowaniu rozlicznych chorób. Wówczas z odsieczą przychodzi nam właśnie probiotyk.
Najpopularniejsze i najczęściej wykorzystywane w produkcji probiotyków są następujące szczepy:
- bakterie z rodzaju Lactobacillus (np. L. casei, L. acidophilus, L. johnsonii, L. rhamnosus, L. plantarum, L. reuteri),
- bakterie z rodzaju Bifidobacterium (np. B. bifidum, B. infantis, B. longum, B. breve, B. adolescentis),
- Lactococcus lactis,
- Streptococcus thermophillus,
- Saccharomyces boulardii,
- Enterococcus faecium,
- niepatogenne szczepy Escherichia coli (np. E. coli Nissle 1917).