乳酸菌は通常、腸内細菌として棲息しているが、ヨーグルトの乳酸菌は、腸内定着することはできない。ただし、その代謝物などが腸内のウェルシュ菌(Clostridium)などを減少させ、Bifidobactoriumなどの在来乳酸菌を増殖させるという整腸作用をもつ。結果として、腸内細菌叢中のウェルシュ菌などの比率の低下と産生される物質を減少させ、腸管免疫系を活性化させるとされている。乳酸菌の耐酸性には差違がありヨーグルトでよく利用されている「ブルガリア株」は胃酸で不活化（死滅）する。また、生存し胃を通過したとしても小腸内で胆汁酸により不活化（死滅）するため大腸内に定着はしないが、その菌体や代謝産物が腸内で有効に働くとされる。一方、ビフィズス菌もヨーグルトで利用されるが、胃酸、胆汁酸で不活化（死滅）せず、大腸内で定着する性質を有する[12]。定常的に摂食することで乳清由来乳酸による腸内環境が弱酸性（pH5.3から）化し、糞便菌叢の胆汁酸（弱アルカリ：pH8.2から）に耐性があるクロストリジウム属(Clostridium)株の生育を減少させ、腐敗産物（アンモニア、フェノール、p-クレゾール、インドール、スカトールなど）生成量を低減させると報告されているが、詳細メカニズムは解明されていない。
「免疫力を高める」「アレルギーが治る」などの宣伝文句が使われるが、ヒトを対象にした臨床試験では支持する結果が得られていないとする指摘もある。