消化道中的菌群組成因部位不同而異。胃酸的酸度較高(pH2-3)，幾乎無菌。空腸和迴腸上部的菌群較少。而結腸和直腸中則存在大量細菌，其中包括類桿菌、雙歧桿菌、大腸埃希氏菌、乳桿菌、銅綠假單胞菌、變形桿菌、梭菌等。每克糞便中含有約4千億個菌，在糞便中的比重約佔百分之四十，其中99%以上為厭氧菌。飲食和年齡等因素對腸道菌群影響很大。多攝入蛋白質的人，大腸埃希氏菌會生長迅猛；以澱粉為主的人，則乳桿菌較多。哺乳期嬰兒的腸道菌群主要是雙歧桿菌，約佔總菌數的90%左右；隨著成長，雙歧桿菌逐漸下降，而類桿菌、乳桿菌、梭菌等逐漸增多。
正常情況下，胃酸能夠殺滅進入胃的微生物。然而，由於胃上連線食管，下接十二指腸，細菌可以從口腔、咽喉等部位進入胃內。咽喉與呼吸道相通，鼻腔、口腔和呼吸道中的細菌可以隨食物一同進入胃內。
條件致病菌的數量通常很少，在正常情況下，它們的生長和繁殖受到共生菌的抑制，因此對人體沒有危害。然而，一旦共生菌受到破壞並大量死亡，這種抑製作用就會減弱，從而導致條件致病菌大量繁殖，並對人體產生不良影響。常見的條件致病菌包括腸桿菌和腸球菌等。
致病菌是真正的“壞菌”，通常是入侵者，本來在腸道中並沒有它們的存在。但是當人體誤食被這些致病菌汙染的水或食物時，就會導致腹瀉、中毒等症狀。常見的致病菌包括沙門氏菌和致病性大腸桿菌等。
一些旅遊者可能會出現腹脹的情況，這可能是由於氣候和環境的變化導致的“腸道菌群失調”，俗稱“水土不服”。結腸鏡檢查時，可觀察到腸粘膜呈瀰漫性充血、水腫，血管分支模糊或消失。還可見到散在的糜爛潰瘍和出血，有時還會附著黃色的假膜。