列文虎克的父亲是一名编篮筐的工人，列文虎克学徒出身，后来成为了一位纺织中盘商。他在工作中遇到了人生第一把放大镜——用来检查商品，然而最让他着迷的不是面料的质地，而是他用来检查面料的特殊镜片。最终，列文虎克学会了吹制玻璃和磨制放大透镜，并因此得以窥视到世界的微小角落。他在水滴中发现了会游泳的微小生物，他称之为微生动物。这是微生物学的开端。
17世纪70年代，列文虎克利用他的显微镜发现了发病机制。17世纪80年代，列文虎克发现，身体的不同部位寄居着不同的微生物，孩子身上的微生物与大人身上的不同。列文虎克在跑步运动期间还研究自己的分泌物，甚至证明微生物与一种特别的疾病有关。然而，疾病与可以在人与人之间传播的传染性物质有关的观点，早在列文虎克之前就被提出了，但是没有立即产生细菌理论。直到近200年，问题的关键部分才集合在一起，慢慢人类开始理解传染病，细菌，微生物，已经益生菌得以命名。
益生菌，这一概念最早来源于希腊语，意思是“对生命有益”（for life）。早在远古时代，人类的日常饮食中就已经含有乳酸发酵类的食品了。
1857年，法国微生物学家巴斯德研究了牛奶的变酸过程。他把鲜牛奶和酸牛奶分别放在显微镜下观察，发现它们都含有同样的一些极小的生物——乳酸菌，而酸牛奶中的乳酸菌的数量远比鲜牛奶中的多。这一发现说明，牛奶变酸与这些乳酸菌的活动密切相关。
1917年，德国Alfred Nissle教授从第一次世界大战士兵的粪便中发现一株大肠杆菌。这名士兵在一次严重的志贺氏菌大爆发中没有发生小肠炎。在抗生素还没有被发现的那个时代，Nissle利用这株菌在治疗肠道感染疾病（由沙门氏菌和志贺氏菌）取得可观成果。这株大肠杆菌现仍然在使用，它是为数不多的非乳酸菌益生菌。
1930年，医学博士代田稔博士在日本京都帝国大学（京都大学）医学部的微生物学研究室首次成功地分离出来自人体肠道的乳酸杆菌，并经过强化培养，使它能活着到达肠内。这种菌后来引用代田博士的名字，取名为Lactobacillus casei strain shirota。这就是后来被称为养乐多菌的益生菌。