益生菌是指给予一定数量的、能够对宿主健康产生有益作用的活的微生物。

和肠道菌群一样，益生菌不仅在胃肠道发挥免疫作用，还可以影响全身免疫系统，此作用是由益生菌的促进黏膜免疫系统发育成熟和对黏膜免疫系统的调节作用介导的。

黏膜免疫系统是指广泛分布于胃肠道、呼吸道、泌尿生殖道黏膜下及一些外分泌腺体处的淋巴组织,是发挥局部免疫功能的主要场所,其中肠道是机体内最大的免疫器官。各个部位的黏膜免疫不是孤立的,而是存在相互紧密联系的关系,肠道黏膜免疫系统中激活的T细胞和B细胞,能够到达多个黏膜相关淋巴组织(包括肠道、呼吸道、生殖道等)，发挥针对同一抗原的免疫反应,这种情况称为共同黏膜免疫系统；这构成了口服肠道益生菌能够对呼吸道黏膜免疫发挥作用的基础。

研究发现给予无活性乳酸杆菌的肥胖鼠肺内细胞因子和其他免疫分子mRNA表达显著增加，表明摄入乳酸杆菌可以促进肺部免疫从而抵抗肺部的感染。利用败血症模型鼠证实鼠李糖杆菌和长双歧杆菌可以减轻全身败血症感染时肺部的炎性细胞浸润，并减少IL-6、TNF-a的表达。喂食乳酸杆菌可以减少小鼠鼻腔的病毒滴度，同时伴有NK细胞活性、IFN-及TNF-α浓度增加；给小鼠喂食加氏乳杆菌SBT2055可以诱导鼠体内抗病毒基因Mx1、Oas1a的表达，通过抑制病毒复制对抗呼吸道病流感病毒感染。

摄入益生菌还可减少呼吸机相关肺炎的发生率，减少健康儿童和住院儿童的呼吸道感染，缩短感冒的病程；益生菌干预能使反复呼吸道感染发作次数明显降低，呼吸道感染持续时间缩短，日托或缺课数量减少。

益生菌预防呼吸道感染的作用机制可归纳为以下几方面：增强在正常情况下的吞噬细胞能力、抑制过敏时的吞噬功能，增加抗原特异性的IgG和IgA抗体，抑制炎症时单核细胞的增殖，减少肺部病原菌负担并阻止组织病原菌扩散至血液，增加肺泡液中的INF-γ、IL-6、IL-4、TNF-α和IL-10浓度、增强NK细胞的活性。因而使用益生菌减少呼吸道感染是切实可行的。