對人體微生物群的研究屬于比較新的科研領域，但其實科學家很早就注意到了微生物群對人體健康的影響。

19世紀末，微生物學興起，科學家們開始了解微生物與疾病之間的聯(lián)系，并發(fā)現(xiàn)了多種致病的細菌。一些科學家并不局限于識別致病微生物，還探究了非致病性微生物與宿主之間的相互關(guān)系。早在1901年。俄羅斯免疫學家梅契尼可夫就提出了利用活微生物（益生菌）增強腸道微生物群以促進健康的可能性。不久之后，美國微生物學家肯德爾開始研究正常的腸道菌群及其維持和繁殖所需的條件。他對猴子的研究顯示，飲食結(jié)構(gòu)會影響猴子的健康狀況和腸道細菌組成。

20世紀50年代，科學家開始使用無菌生物進行實驗，微生物群的研究翻開了新的一頁。無菌動物是在無菌環(huán)境中飼養(yǎng)和繁殖的，科學家們就可以通過將有意選定的微生物引入無菌動物體內(nèi)，研究微生物與宿主動物、微生物與微生物之間的相互作用。

美國微生物學家勒內(nèi)·杜博斯是首批利用無菌動物的科學家之一。他提出，并不是生活在人體內(nèi)的所有微生物都是有害的，它們都是一個特定生態(tài)系統(tǒng)的一部分，一些微生物只有在一定條件下才會導致人類患病。到20世紀60年代中期，杜博斯的團隊已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了許多不同的腸道細菌。他們的研究顯示，腸道中的許多微生物遠非研究人員先前所設想的偶然“入侵者”或僅僅是無害的“寄居者”，它們似乎對胃腸道的生理和健康是必不可少的。他們還發(fā)現(xiàn)，飲食、壓力和抗菌藥物對微生物的健康和生長有重要關(guān)系，而微生物的健康和生長又對宿主的健康有多重影響。

在微生物學發(fā)展的早期，要了解特定環(huán)境中的微生物群，必須對每種微生物進行分離培養(yǎng)。20世紀80年代，DNA擴增和測亭技術(shù)的出現(xiàn)大大簡化了對人類微生物群的研究。到了21世紀，“宏基因組”測序技術(shù)出現(xiàn)。這種方法可以測定整個微生物群落的DNA序列，以便研究某一微生物群落中具有特定功能的全部基因。這就將人體微生物群的研究從孤立地研究單一微生物的特性轉(zhuǎn)向研究整個群落結(jié)構(gòu)。