动物微生态制剂发挥作用的确切机理尚未完全知晓，这也是限制微生态制剂广泛使用的主要原因。一般认为，动物微生态制剂进入畜禽肠道内，与其中极其复杂的微生态环境中的正常菌群会合，出现栖生、互生、偏生、竞争或吞噬等复杂关系。
1．巩固或重建正常茵群动物保持健康的奥妙之一就是维持肠道微生物的种类和相对数量的稳定。因某种原因导致正常微生物群落各成员间出现比例失调，或者需养菌与厌氧菌之间比例不当，动物就会出现疾病，如果此时摄入一定量的微生态制剂，就可以重肠内正常菌群。也可以用健康动物肠道的正常微生物制成微生态制剂，处理未患病的幼小动物，使小动物迅速建立合理的微生物群落，对某些致病微生物的易感性降低，达到防病目的。
2．酶学效果及营养作用 益生素在动物体内能产生各种消化酶，提高饲料转化率。如芽孢杆菌产生的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶等水解酶类，能提高对大分子有机物质消化利用率。乳酸菌、双歧杆菌等能在肠道内合成多种维生素及氨基酸，增加血液中钙、镁的吸收，提高机体对矿物质的利用率，加强动物营养代谢，促进动物生长。
