益生菌源于希腊语，其意思是“有益于生命”。早在1965年，益生菌的概念由里尔和斯第威尔这两位科学家提出，但当时仅用于描述那些能够支持微生物生长的物质。1974年益生菌的概念由帕克作为“有益健康且自然存在的微生物”被提出。直到1987年，英国的罗伊·富勒博士才给出益生菌较完整的定义：“益生菌是一种活的微生物喂养补充剂，通过改善宿主动物的肠道微生物菌群平衡，从而对宿主动物产生有益的效果。”2001年，联合国粮食及农业粮农组织(FAO·)和世界卫生组织(WHO)的专家们给益生菌的定义为：“益生菌是活的微生物，当摄入充足的数量时，它会赋予宿主某种健康益处。”2002年，欧洲食品和饲料菌种协会(EFFCA)给益生菌定义作了如下修正：“益生菌是活的微生物，通过给予(摄入)充足的数量，对宿主产生一种或多种特殊且经临床论证的功能性健康益处。”
据考证，乳酸发酵类的食品在远古人类的日常饮食中就已经出现了。早期人类就已经懂得食用发酵食品，这比人类懂得如何使用火的时间还要早。早在公元前200年，古印度、古埃及和古希腊就用有益于人体的乳酸菌制成发酵食品。因为乳酸菌在自然界中分布广泛，所以当时用自然发酵奶制造游牧民族的上等食品。古埃及的壁画上就有挤牛奶的场景，及相关的文字记载，当时有一种叫做“生命”的强酸性乳饮料。古巴比伦游牧民族也用家畜的奶做成发酵乳饮料用来增强体质。古代的中东和近东都有食用发酵乳的习惯，并用发酵乳来治疗胃肠疾病。在1008年，德国建立了世界上第一个酸奶作坊。公元12世纪，成吉思汗的军队就已将马奶和牛奶作为日常饮品。士兵们在出征前先将马奶和牛奶制成乳饼放人皮囊中，再将皮囊中注满水。这样在远征的途中乳饼就会发酵，这种发酵乳是蒙古军队的重要饮品。 到了16世纪中叶，发酵乳酪渐渐成为一些民族的传统食品。在我国，酸奶的历史也很悠久。北魏的贾思勰所著的《齐民要术》中记载了酸奶的做法：“牛羊乳皆得作，煎乳四五沸便止，以绢袋滤入瓦罐中，其酪暖如人体，熟乳一升用香酪半匙，痛搅令散泻，明旦酪成。”古人虽然能够制出酸乳饮品，但并不知道其中的原理，只是凭经验制作。
1,665年，列文虎克发明了显微镜，第一次观察到了微生物；1857年法国化学家巴斯德描述了乳酸菌；1899年蒂赛报道了双歧杆菌；1900年毛洛鉴定了嗜酸乳杆菌白1905年梅契尼科夫他在保加利亚旅行时惊奇地发现那里很多人都可以健康地活到100岁甚至更长秘于是，他向一位叫玛利亚的百岁老人请教养生之道，这位老人大半生都在保加利亚南部的蒙奇洛韦斯特度过，她并不知道真正使她长寿的原因。梅契尼科夫通过与老人的深入沟通了解到，她一直食用乳制品尤其是酸奶。于是，他通过对这一地区人们饮食习惯的研究发现，这些长寿的人都有经常饮用发酵牛奶的习惯。经过进一步考察，他发现：肠道健康在一定程度上决定身体的健康。人类的肠道里本来有许多的腐败菌，会产生各种毒素使人生病，缩短人的寿命。如果每天食用酸奶，酸奶中的“好细菌”会取代肠道中不好的细菌，使肠道保持良好的消化功能。这样人类就有可能活得更长久。他还提出了乳酸菌可以抵抗大肠杆菌，起着清除腐败物质和减少酚、氨等有害物质的作用。这是第一次有关乳酸菌生理功能的报道。
在19世纪末，法国化学家路易斯·巴斯德挽救了法国当时濒临倒闭的养蚕业和酿酒业。因为他发现了蚕病和酒的腐败都与微生物有关。巴斯德认为肠内发酵是必需的，并提出了微生物有益的观点。 1 899年，法国巴斯德研究所的科学家蒂赛在对婴儿消化不良病因的研究中发现，在婴儿的粪便中存在一种多形态细菌。而且，这种细菌含量在母乳喂养的婴儿体内比在人工喂养的婴儿体内更多，这就是双歧杆菌。双歧杆菌是人体肠道内最重要的微生物菌群，它们主要存在于人体结肠部位，是儿童尤其是断奶前婴儿肠道中占绝对优势的菌群。蒂赛还发现双歧杆菌与婴儿患腹泻的频率以及营养都有关系。
20世纪二三十年代，Rettger和他的同事们开始对从肠道中分离得到的嗜酸乳杆菌进行系统的研究和最初的人体临床实验。他们发现这种嗜酸乳杆菌比酸奶中常用的保加禾亚乳杆菌对人体的健康更加有益。 20世纪50年代，美国农业部已开始批准使用益生菌类产品作为药物来治疗猪和牛的腹泻病，此病主要由大肠杆菌所引起。有研究报告显示，益生菌疗法治疗的有效率很高，止治愈率与用抗生素治疗的效果相差无几。不同的是，摄人天然的益生菌产品不会给猪带来任何不良反应，而且成本较低。而使用抗生素药物却会使抗生素残留在猪体内。人吃了长期使用抗生素的猪肉会产生耐药性。对于畜产品来说，首先是饲料安全，按照国家的法律法规控制饲料及其添加物；其次是药品，也要按照管理规定来进行，只有饲料和药物是安全的，那么猪作为原料加工成肉制品才是安全的。
益生菌真正建立在现代科学基础上的研究只有二十多年的历史，但是由于它们与人体有着非常密切的联系，所以对益生菌的研究发展迅猛。对益生菌的深入研究对人类的健康将有更深远的意义。