İnsan bağırsak mikrobiyotası, metabolik denge, bağışıklık düzeni ve intestinal homeostazın korunmasında kritik bir bileşen olarak görev yapmaktadır. Probiyotikler, bağırsak mikrobiyotasını dengeleyerek patojen kolonizasyonunu engeller, bağışıklık sistemini modüle eder ve konak sağlığını desteklerken; prebiyotikler yararlı mikroorganizmaların seçici çoğalmasını teşvik ederek mikrobiyal çeşitliliği artırır. Bu iki bileşenin kombinasyonu olan sinbiyotikler ise sinerjik etki göstererek gastrointestinal ve sistemik sağlık üzerinde ilave faydalar sağlayabilir. Probiyotik ve prebiyotik takviyelerinin biyolojik etkileri; gastrointestinal sistem hastalıkları, pediatrik dönemde atopik dermatit, immün aracılı alerjik reaksiyonlar, solunum yolu enfeksiyonları, obezite ve ilişkili metabolik disfonksiyonlar, kardiyovasküler hastalıklar, nörokognitif süreçler, psikososyal sağlık ve kemik metabolizması gibi geniş bir yelpazede çok sayıda klinik ve deneysel çalışmada incelenmiştir. Bu biyotiklerin, kısa zincirli yağ asitleri gibi mikrobiyal metabolitler aracılığıyla bağırsak ve diğer organlar arasındaki iletişimi modüle ettikleri ve sistemik sağlık üzerinde belirgin etkiler gösterdikleri rapor edilmiştir. Bu bölümde, probiyotiklerin, prebiyotiklerin ve sinbiyotiklerin etki mekanizmaları ile insan sağlığı üzerindeki terapötik ve koruyucu etkileri ele alınmıştır.