人类肠道栖息着大约400多种细菌，这些胃肠道正常菌群主要由厌氧菌、兼性厌氧菌和需氧菌组成，其中专性厌氧菌占99%以上，其中仅类杆菌及双歧杆菌就占细菌总数的90%。一旦由于外部或内在因素，正常的肠道微生态平衡被破坏，即可出现暂时或持久的菌群失调，导致胃肠道微生物菌群偏离潜在有益或促进健康的细菌(如乳酸杆菌和双歧杆菌)为主的平衡，转而向有害细菌或病原菌增加的方向移动。

　　根据研究发现，IBS患者肠道内双歧杆菌比例大幅降低，而肠杆菌比例升高，双歧杆菌/肠杆菌(B/E)比例小于1，表明肠道菌群失调与IBS有一定相关性。此外，菌群失调能导致胃肠道感觉和动力异常、粘膜屏障破坏、脑-肠相互作用异常、肥大细胞活化释放生物活性物质、交感神经传动和免疫反应异常，从而引起或加重IBS症状，IBS患者胃肠动力异常及免疫反应改变又能够加重菌群失调，形成恶性循环，使症状日益严重。而补充益生菌能有效调节肠道菌群，减轻IBS症状。

　　除维持肠道菌群平衡外，益生菌还可能通过多种途径治疗IBS，加强肠粘膜屏障即是其中之一。益生菌可定植于肠粘膜上皮层表面，形成微生物屏障;增加上皮细胞间的紧密连接，加固机械屏障;通过代谢产物抑菌，起化学屏障作用;婴儿双歧杆菌还可以释放生物活性肽来调节肠道通透性以增强肠粘膜屏障功能。

　　免疫因素也是导致IBS的病因。大量研究显示IBS患者肠嗜铬细胞、淋巴细胞、巨噬细胞及肥大细胞明显增多，这些细胞分泌炎性细胞因子和神经介质作用于临近平滑肌细胞及肠神经丛，使肠道感觉与运动功能发生异常。益生菌可阻断肥大细胞表面Toll样受体介导的细胞信号通路，抑制肥大细胞活化脱颗粒;同时益生菌可诱导肠上皮细胞分泌IgA抑制致病菌黏附，减少肠道免疫细胞激活。

　　另外，IBS患者内脏敏感性增高，乳酸杆菌可抑制钙离子依赖钾离子通道来减少结直肠扩张刺激诱发的脊髓背根神经元放电，降低内脏敏感性。