Probióticos atuam em conjunto com o seu hospedeiro, em relação de simbiose. Eles promovem diversos benefícios no trato gastrointestinal, desde que este esteja pronto e competente para receber esses micro-organismos.
No paciente crítico, há alterações no epitélio gastrointestinal. A barreira intestinal desses pacientes está debilitada, ou seja, o complexo proteico integrante da tigh junction, que tem como função fortificar a interação célula-célula (enterócito) pode não funcionar adequadamente. Associado a isso, encontra-se nesses pacientes, um estado imunológico debilitado. Esses fatores favorecem maior permeabilidade intestinal e eventualmente translocação (ou seja, migração) de bactérias comensais e patogênicas da luz intestinal para a intimidade tecidual e até para a corrente sanguínea causando infecção. Apesar de existirem alguns estudos demonstrando que probióticos podem fortalecer a barreira intestinal, no doente crítico isso pode não ocorrer.