Już z początkiem dwudziestego wieku, urodzony niedaleko Kharkowa (dzisiejsza Ukraina), rosyjski zoolog i mikrobiolog - Ilia J. Miecznikow (ang. Élie Metchnikoff, z ros. Ilya Ilich Mechnikov, 1845-1916), współpracujący od 1888 r. z Pasteurem, uważany za jednego z ojców immunologii dzięki pracy nad odpornością komórkową, laureat nagrody Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny w 1908 r. za odkrycie zjawiska fagocytozy, wspomniał o bakteriach uważanych dzisiaj w ogólnym mniemaniu za probiotyczne.

W ostatniej dekadzie przed swoją śmiercią zajmował się on tematyką wydłużania życia i koncentrował na florze przewodu pokarmowego jako źródle tzw. „autointoksykacji" dla organizmu a szczególnie dla układu nerwowego i naczyniowego, która miała przyczyniać się do procesu starzenia. Według noblisty „autointoksykacja" miała być wywoływana przez bakterie jelitowe wytwarzające różne szkodliwe substancje. Postulował on, że przyjmowanie z pokarmem bakterii rozkładających cukry i wytwarzających kwas mlekowy, o niskim działaniu proteolitycznym mogło „wszczepiać korzystne" bakterie do układu pokarmowego, tym samym zastępując bakterie działające niekorzystnie.

Teorię tę opierał na przykładach z Europy wschodniej, konkretnie Bułgarii, gdzie dieta długowiecznych mieszkańców składała się ze sfermentowanych produktów mlecznych. W tym samym czasie Henry Tissier, francuski pediatra, zaobserwował, że u dzieci z biegunką w stolcu znajdowało się mniej bakterii, cechujących się dziwnym kształtem literki „Y".Te dwudzielne („bifid") bakterie były z kolei liczne u dzieci zdrowych. Zasugerował, że bakterie te mogłyby być podawane pacjentom z biegunką w celu przywrócenia prawidłowej flory jelitowej.

Probiotyk pochodzi z greki od słów pro - „dla" i bios - „życie". Chociaż pierwszy raz o „korzystnych bakteriach" wspomniano na początku dwudziestego wieku, badania nad bakteriami trwały przez cały dwudziesty wiek i trwają nadal. Mówiąc o probiotykach mamy zazwyczaj na myśli bakterie z rodzajów Lactobacillus i Bifidobacterium, chociaż istnieją doniesienia o skuteczności stosowania drożdży Saccharomyces boulardii.

Pierwsza definicja probiotyków została opublikowana w roku 1965 przez badaczy Lilly i Stillwelli była dosyć daleka od obecnej, która brzmi: „Probiotyki to żywe drobnoustroje, które podane w odpowiedniej ilości wywierają korzystny wpływ na zdrowie gospodarza." ( WHO/FAO 2001)