Probiyotiklerin immün sistem üzerindeki etkileri, antikor üretimini ve NK hücrelerinin aktivitesini arttırmak, nükleer faktör kappa-B (NFkB) yolağını modüle etmek ve T hücre apoptozisini indüklemekten oluşmaktadır. Probiyotikler genellikle interlökin-10 (IL-10) ve transforming growth factor-beta (TGF-beta) gibi intestinal antienflamatuvar sitokin üretimini arttırırken, tümör nekrosiz faktör-alfa (TNF-α), interferon-gama (IFN-γ), IL-8 gibi proenflamatuvar sitokin üretimini düş

Probiyotikler konak canlıyı patojenlere karşı koruyarak ve immün sistemini güçlendirerek etki gösterirler. Doğumda steril olan GİS kolonizasyonu doğumdan hemen sonra maternal, vajinal ve intestinal flora ile başlamaktadır. Diğer kaynaklar diyet ve çevredir. Gelişmiş ve gelişmekte olan ülkelerde doğan çocukların bağırsak florası değişiktir. Anne sütüyle beslenen bebeklerde Bifidobacterium baskınlığı olurken, mama ile beslenenlerde Enterobacteriaceae, Bacterioides, Clostridiuml