科學研究認為，益生菌在預防癌細胞突變過程中扮演著積極角色。首先，益生菌可以製造防禦物質，併為之解碼;其次，它可以吸收有毒物質，並減弱其毒性;更重要的是，它會讓身體遠離有害細菌，而這些有害物會吸附無害物，並將之轉化為致癌物。可見，益生菌可以防禦並化解有害化合物對DNA的攻擊，從而避免基因突變。 《營養保健品世界》雜誌的編輯麗貝卡?馬德萊恰到好處地總結了益生菌的發展趨勢：最終，益生菌將隨著市場的認可而被廣泛接受。在接下來的若干年內，隨著健康科學文獻的増多和與消費者交流的深入，一個更堅實的平臺將被搭建起來，而益生菌將有望登陸這一平臺。作為預防和治療某些疾病的有力工具，益生菌還會定期對胃腸道進行維護，它在人類健康領域所扮演的角色將越來越重要。

益生菌能在癌症的防治中扮演什麼角色呢？首先我們來看看致癌物的形成或來源。腸內10萬億的細菌組成了一個很小的化工廠，其中有害細菌會將消化的食物和體內其它物質分解為許多致癌物，最常見的有亞硝胺、吲哚、酚類、二次膽汁酸。我們也會攝入含有一些前致癌物和致癌物的食物（主要是醃、燻、烤、炸）。益生菌是怎麼對付它們的呢？第一，益生菌可以透過結合、阻斷或移除來抑制致癌物和前致癌物。還可以對可能將前致癌物轉化為致癌物的細菌及轉化酶的活力進行抑制。說的簡單點，益生菌可以吸附致癌物和對致癌物質進行加工或轉移，減弱它們的毒性。益生菌能夠幫助身體遠離有害細菌和有害的酶，它們就沒有加工緻癌物的機會了。最典型的例子就是益生菌能降低糞便酶的活力，有效預防結腸癌。第二，益生菌能酸化腸道，調節腸道菌群，從而減少有害菌的數量和改變膽汁溶解性。使膽汁減少向致癌物二次膽汁酸的轉化。第三，益生菌能促進腸道蠕動，加快對糞便中有害的致癌物的排出。

對於第二個關鍵點，益生菌對異常細胞也有一定作用。第一，益生菌可以啟用免疫系統，提高免疫應答。一旦人體出現異常細胞，免疫系統就會很快監測到，然後發生免疫反應。免疫細胞產生的腫瘤壞死因子、白細胞介素及干擾素都是對抗腫瘤的武器。第二，益生菌能產生抑制癌細胞生長的化合物。如一些功能性糖肽。第三，益生菌可以產生抗突變的物質和阻擋有害細胞的攻擊，抑制異常細胞的轉化，起到防癌的作用。

實際上，益生菌在防治腫瘤方面的諸多機制不是十分明確，還在進一步的研究過程中。2007年的《美國臨床營養學》雜誌報道了北愛爾蘭大學人類營養學教授伊恩·羅蘭的臨床實驗結論：含有益生菌的飲品能夠降低腸道細胞基因受損的可能性，有助於防治結腸癌。其它一些研究還顯示了益生菌可以降低膀胱癌的危險。由於與消化道的直接聯絡，益生菌對消化道癌症有著較明顯的相關性。