在遠古時代，人類的日常飲食中就已經含有乳酸發酵類的食品了。實際上，據考古專家研究考證，約200萬年前，直立的人類已開始出現，約在150萬年前出現的早期人類已經發明並開始食用發酵食品，這比人類懂得如何使用火(80萬年前)的時間還早約70萬年。乳酸發酵可謂是一種最古老且簡單安全的保藏食品的方式。
有益的微生物或細菌(益生菌)在人類文明萌芽之際就已被用於發酵乳(發酵牛奶等)和其他發酵食品(使用酵母發酵的麵包和酒)。發酵乳的出現可追溯到五六千年前。古埃及遺蹟的壁畫上就有擠牛奶的圖畫，壁畫上的文字記載，當時有一種稱做“生命”的強酸性乳飲料;古巴比倫遊牧民族亦以馬、羊和牛等家畜的乳做成發酵乳，除了飲用外，還將發酵乳當作藥品。有史料記載，古代的中東和近東都有食用發酵乳的習慣，並用發酵乳治療胃腸疾病、幹病和食慾不振，在實踐中人們還發現了發酵乳的保健和美容功效。古希臘的人們也相信，男人吃了發酵乳會更強壯：，女人吃了則會更年輕漂亮。據記載，在伊朗，發酵乳以前也被當作化妝品來使用。大約在公元前2000年到5000年，酒精發酵被古埃及人和幼發拉底河流域的蘇美爾人(Sumerians)用於酒類和釀造工業。中國人在公元前500年就會製造和食用豆腐，並有用豆腐乳作為類似抗生素藥物使用的經驗。
早在公元12世紀，一代天驕——成吉思汗就已用發酵馬奶和牛奶作為他的軍隊的日常飲食。當時，成吉思汁率領的大軍，橫掃歐亞，所向披靡。士兵們在軍隊出征前先將馬奶或牛奶在太陽下曝晒，再製成乳餅，大家把乳餅放在隨身的皮袋中，然後再將皮袋注滿水。在軍隊的遠征途中，皮袋中的乳餅會發酵成為發酵乳。此發酵乳被稱為“庫米斯”，是蒙古軍隊的重要飲料和藥劑。發酵乳不愧為成吉恩汗稱雄世界的“祕密武器”。
開菲爾(Kefir)，作為另外一種區別於傳統發酵乳的提神清爽型發酵乳製品，最早源於數個世紀前的高加索地區的阿爾卑斯山脈區域。其名字可能由土耳其語衍生而來，它的第一個音節“Kef”在土耳其語中的意思為“愉快”，可能最早描述丁土耳其牧民飲用開菲爾時的感受。它的傳統制作來自一種被稱為“開菲爾粒”的天然細菌培養物(有時被稱作發酵劑)，它們的外形類似於小的椰菜花，呈淡黃色，每個顆粒的直徑在3-20mm之間，“開菲爾粒”含有乳酸菌(乳桿菌、乳球菌、明串珠菌等)和酵母，發酵過程的主要產物有乳酸、二氧化碳、酒精和許多香氣成分(如雙乙酰和乙全)。開菲爾含有維護人體正常菌群所需的多種有益的菌株，被證實具有去除病原微生物、重建人體消化道菌群以及幫助消化和吸收等作用。
19世紀末，俄國科學家梅奇尼科夫(Elif Metchnikoff，1845-1916年，1908年諾貝爾生理和醫學獎獲得者)在保加利亞旅行時驚奇地發現，該地區的人們可以健康地活到100歲甚至更長。通過對保加利亞人的飲食習慣的研究，梅奇尼科夫發現這些長壽人群有著經常飲用含有益生菌的發酵牛奶的傳統。經過進一步地考察，梅奇尼科夫發現了用於發酵牛奶的細菌(益生菌)和長壽的某種關聯：他假定人體大部分健康不佳的狀態源自大腸(主要指結腸)，體內腸道下部的此部分常集結著極高濃度的“好細菌”;他相信“自體中毒”過程可使有害物質和毒素通過結腸壁滲入循環系統，逐步導致各種慢性疾病。梅奇尼科夫在其著作《延年益壽》(Prolongation of life)中系統地闡述了自己的觀點和發現。此外，他還提出了腸內菌有害的學說，大腸桿菌是腸內腐敗的根源，乳酸菌和益生菌可拮抗大腸桿菌，起著清除腐敗和減少酚、氨類等有害物質的作用。
在19世紀末和20世紀初，有“微生物之父”和“疫苗之父”雙重稱號的法國科學家路易斯·巴斯德(Louis Pasteur，1822-1895年)發現蠶病和酒的腐敗都與微生物有關，並因此挽救了法國當時瀕臨倒閉的養蠶業和釀酒業。他還通過對雞或亂病的研究，將雞或亂弧菌連續培養幾代而減毒，然後給雞接種這種減毒細菌，使雞獲得對或亂的免疫力，從而發明了雞或亂疫苗。巴斯德同樣認為腸內發酵是必須的，並提出了微生物有益的觀點。
同期，細菌學的奠基人和病原菌研究的鼻祖——德國細菌學家和醫學家羅博特·利赫(Robert Koch，1843-1910年，曾獲1905年諾貝爾牛理和醫學獎)，在第一次世界大戰或亂大流行期間，分離出了或亂弧菌。他的發現震驚歐美和日本，隨後赴德的日本留學生北里柴三郎發現了署疫桿菌，志賀潔發現了志賀菌(痢疾桿菌)，取得了令人矚目的成就。20世紀初，其他的普通傳染病如星紅熱、產褥熱、白候、百日殼等相繼被發現。當時的學術界全力研究各種傳染病的病原體並在實踐中取得很大的成就，根本無暇顧及正常生理性細菌和有益菌群的研究。
1899年，法國巴黎兒童醫院的帝賽(Henry Tisser)醫生最先發現了雙歧桿菌。他發現母乳餵養的嬰兒的大便塗片豐要是革蘭氏陽性多形態的桿菌或球杆菌，並有分叉，命名為分叉桿菌(bifidobacterium，現稱為雙歧桿菌);人工餵養的嬰兒的大便中很少有此菌，而是大量的革蘭氏陰性桿菌。帝賽還發現雙歧桿菌與嬰兒患腹瀉的頻率以及營養都有關係。此外，德國的婦產科醫生Doderlein最先發現，健康女性的陰到由革蘭氏陽性桿菌所主導和寄居，此菌群的減少及革蘭氏陰性桿菌和其他菌群的增加，往往預示著女性陰到炎症的產生。他在1891年的第四屆德國婦科科學大會上宣讀了一篇題為《關於陰到分泌物和陰到細菌》的論文。1894年Doderlein還第一個描述了正常的懷孕女性的陰到菌群主要由乳桿菌所組成。這些發現都成為了陰到微生態學和陰到益生菌製劑的基礎。1915年紐曼(Newman)第一個使用乳桿菌製劑來治療女性陰到炎並取得了很好的效果。
20世紀二三十年代，Rettger和他的同事們開始對從腸道中分離得到的嗜酸乳桿菌進行了系統的研究並進行最初的人體臨床實驗。他們發現，這種嗜酸乳桿菌(現被認為是益生菌的一種)比酸奶中常用的保加利亞乳桿菌對人體的健康更加有益。
20世紀50年代，美國農業部已開始批准使用益生菌類產品作為藥物來治療豬和牛的“家畜腹瀉病”，此病主要由大腸桿菌所引起。有研究報告顯示，通過提供益生菌補充劑來治療那些思“家畜腹瀉病”的豬，有效率高達97%，此治癒率與用抗生素(硫酸新黴素)治療的效果幾乎相當。不同的是，攝入天然的益生菌產品不會給豬帶來任何不良反應，而且成本較為低廉。而使用抗生素藥物卻會使抗生素殘留在豬體內。令人遺憾的是，這項有著深入研究價值的工作因沒有得到當時政府部門及所屬研究機構、大型製藥公司的充分重視而沒有繼續下去。
20世紀五六十年代，德國柏林自由大學的Haenel教授等研究了各種厭氧菌的培養方法，井認為腸道中的厭氧菌佔99%。此時代開發的這種同一條件下的細菌培養技術使人們開始瞭解到，在人體內有比大腸桿菌數目多一千倍以上的各種細菌生存。值得一提的是，以美國印第安納州的Lobound實驗室的Reynier博士和瑞典Karolinska學院的Gustagsson等為代表的科學家們進行的無菌動物的研究還從反面研究並闡明瞭微生物菌群的作用和本質。對厭氧苗的研究也發現了健康人體和動物體內的細菌主要是正常的微生物或生理性細菌(益生菌群)。
20世紀70年代(1977年)，德國的沃克·魯什博上(Volker Rush)首次提出了“Microecology(微生態學)”一詞，並在1985年給出如下定義：“微生態學是細胞水平或分子水平的生態學。他還在德國赫爾本創建了世界上第一個微生態學研究所。中國的微生態專家康白等人也提出了被國內廣泛認可的定義，即“微生態學是研究正常微生物群與宿主相互關係的生命科學分支”。微生態學的掘起和發展極大地推動了對正常微生物和益生菌領域的深入研究與應用。
到當代，國內外對益生菌和益生元(中國國內的預防醫學和微生態學界又常稱這類產品為微生態調節劑)的研究給予了高度重視。世界上對新型高效益生菌的研究，正不斷深化並逐步拓寬到與人類健康和疾病預防相關的更多領域。同時，更先進的應用技術，如離心和冷凍乾燥技術、保護性載體穩定技術和微膠囊包埋技術等，開始被成功地運用到益生菌及相關具有生物活性產品的生產實踐中。
擁有20年專業微生態製劑研發背景的內蒙古雙奇藥業，按3+1腸道微生態標準研究配方，推出腸內革命-三聯益生菌粉劑。腸內革命具備雙重補菌功能，直接補充三聯益生菌，包括長雙歧桿菌、保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌;同時還添加增殖益生菌在腸內生長的益生元，異麥芽低聚糖，對緩解便祕安全有效。含有益生菌的市場產品除了在動物飼料和普通食品(如酸奶、乾酪、發酵肉製品、發酵蔬菜等)等方面的成熟應用外，還進一步被用於營養和功能性食品(如中老年人奶粉、嬰兒配方奶粉、口服液、益生菌果汁、豆奶和營養飲品等)、膳食補充劑(片劑、粉末或顆粒劑、膠囊等)、微生態藥品和化妝品等諸多領域中。