腸道菌群的生態失衡（dysbiosis）時，可能與人體種種的疾病有著某種程度的關聯性。包括：

(1)胃腸道：抗生素相關腹瀉（偽膜性大腸炎）、旅行者腹瀉、炎性腸疾（潰瘍性大腸炎，克隆氏症）、腸躁症、大腸息肉、憩室症、痔、大腸癌、腸漏症候群、乳糖不耐症、乳糜瀉症、幽門桿菌感染。

(2)肝膽：非酒精性肝病、肝炎、酒精性肝病、肝硬化、肝性腦病變、膽囊結石。

(3)新陳代謝：肥胖、糖尿病、代謝症候群、高膽固醇、老化。

(4)過敏免疫：自體免疫疾病、食物、花粉過敏症、類風濕關節炎、氣喘。

(5)心血管：高血壓、冠心病、動脈硬化。

(6)皮膚：異位性皮膚炎、濕疹、痤瘡。

(7)泌尿生殖：泌尿生殖道炎，細菌或白色念珠菌陰道炎、乳癌。

(8)神經精神：唐氏症、憂鬱症、焦慮症、燥鬱症、失智症、自閉症、厭食症、記憶力減退、思覺失調症（精神分裂症）、巴金森氏症、多發性硬化症。
腸道菌群與人體消化道或消化道以外之各種疾病皆息息相關。由於每個人的腸道菌落皆不相同，且具有多樣性（diversity），每個個體之間雖然是大同小異的，但會因年齡、外在、內在的環境因素而改變。近年來所謂的「個人化」之醫療模式，對腸道菌群的處理對策，亦同理可用。早期對於偽膜性大腸炎復發或炎性腸病之治療，使用了糞菌移植（fecal bacterial transplantation）來治療而能得到改善，接著也有了糞菌膠囊（pour pill）之口服療法，乃寄望能以健康人之菌群來改變病人之腸道菌群，進而改善病況。