醇类、醛类等脂肪烃衍生物(如乙醇、乙醛)是主要由肠道白色念珠菌产生的有害产物，可能引发肝脏损伤，导致机体对药物、污染物和其他毒素的解毒能力降低；可能造成大脑损伤、失去自控力、协调性差、语言发育障碍、攻击性行为、精神障碍、记忆力丧失、目光呆滞、外周神经受损和肌无力等病变。
在代谢过程中，牛磺β胆酸(TaurocholateβCholicAcid，T-β-MCA)被合成并排泄到肠道内，双歧杆菌和乳酸菌产生的胆盐水解酶(BileSaltHydrolase，BSH)能够在回肠中水解T-β-MCA，使其转化为鼠胆酸，随后激活FXR促进神经酰胺通过肠-肝轴释放。神经酰胺能够促进肝脏脂肪合成，从而加重非酒精性脂肪肝的病情。
石胆酸和去氧胆酸能够通过激活TGR5受体，抑制人外周血源性巨噬细胞产生促炎细胞因子，这是IBD发生的关键介质。巨噬细胞可极化为有促炎性的M1或消炎性的M2这2种类型，这决定了TGR5的激活是刺激促炎反应还是消炎反应。TGR5激活还能够诱导巨噬细胞从M1到M2表型的部分转化，从而使IL-10:IL-12含量比升高，IL-10随后抑制诸如TNF-α和IL-6等促炎性细胞因子的产生和作用。此外，石胆酸能够通过一种胆汁酸受体——维生素D受体(VitaminDReceptor，VDR)抑制Th1的激活，从而也起到抑制炎症的作用。胆汁酸的转化对炎症状态的影响为肠炎的治疗提供了一种新思路。
细菌培养是微生物鉴定的基本方法，技术相对成熟，仍被许多研究者采用；但由于培养法耗时较长、培养要求高且影响因素复杂，分子生物学的手段被引入细菌的检测中，弥补了传统培养法的诸多不足，被广泛应用于肠道微生物的研究。
传统的分子生物学检测手段主要在核酸、蛋白质等水平上进行分子检测及分析推断。核酸水平的检测通常以分子杂交为基本原理，通过测定标志性DNA序列或宏基因组序列，检测肠道微生物及其代谢物种类，如基于PCR的16SrRNA基因指纹图谱技术、荧光原位杂交、基因芯片和元基因组测序等，具有较长的应用历史。然而，这些检测技术所获结果信息量巨大，主要通过基因数据推测代谢产物，准确性有限，难以满足科学发展的需求。
此外，蛋白质组学方法也常被用于检测肠道微生物代谢产物，其中最常用的为电泳技术；而为了区分不同状态下肠道菌群的蛋白图谱，质谱技术等也常被引入蛋白质组学检测。这些检测手段通常注重对大分子蛋白质的分析检测，通过推测蛋白功能预测代谢产物、推断作用机制。与核酸水平的检测技术相同，这些方法也不能获取具体的代谢产物信息。对于通过肠道微生物代谢物辅助疾病诊断，仅依赖传统检测手段具有较大的局限性。
目前主要应用代谢组学方法进行肠道微生物及其代谢物的检测。代谢组学方法的思路是对所有代谢物进行定量分析，并寻找代谢物与生理病理变化的相对关系，常用分析技术主要有质谱(MassSpectrum,MS)技术与核磁共振(NuclearMagneticResonance，NMR)2种。前者通常采用色谱质谱联用平台，常见种类有气相色谱质谱(GasChromatographyMassSpectrometry，GC-MS)、毛细管电泳质谱(CapillaryElectrophoresisMassSpectrometry，CE-MS)、液相色谱质谱(LiquidChromatographyMassSpectrometry，LC-MS)等，而且超高效液相色谱与质谱联用(UltraPerformanceLiquidChromatography-MassSpectrometry，UPLC-MS)具备更高的分析能力。具体而言，GC-MS主要适于挥发性热稳定化合物，如短链脂肪酸和氨基酸，CE-MS主要适用于小型可电离分子，如部分氨基酸、胺和羧酸等，LC-MS可用于检测不同类型的胆汁酸和脂质。NMR的灵敏度较色谱-质谱系统偏低，但是样品和仪器操作部分没有物理相互作用，可在接近生理条件下进行实验，进行实时和动态检测。
肠道菌群代谢是一个复杂的网络，其数量大、种类繁多、参与的代谢途径具有较高多样性。肠道微生物代谢物种类及含量的改变能够影响物质代谢、信号传导、基因表达、能量稳态等多个方面，通过多途径、多因素造成机体局部或整体的生理或病理性变化，最终影响疾病的发生发展。这些代谢物的改变情况及其综合作用效果对疾病的诊断具有重要意义，对疾病发生发展的病理机制以及治疗具有指导作用。例如，心血管疾病、肝脏疾病和癌症等对人体健康具有较大危害，其致病因素可能涉及肠道微生物代谢紊乱，对患者肠道微生物及其代谢物的研究可以辅助判断病情阶段、推测发病机制、进行靶向治疗。本文阐述了肠道微生物的几类常见代谢物以及导致各种疾病发展的机制。通过对人体肠道菌群代谢产物进行定量测定，可有效地对各种代谢进行综合分析，为后续的靶向治疗等奠定基础。
同时，关于肠道微生物目前仍有许多问题有待解决，例如，是否有更科学、更系统的方法根据肠道微生物代谢物与某些疾病的关系进行分类，或一种疾病中不同代谢产物如何交互作用来影响疾病的发生发展，以及与其他疾病的关系？这些问题需要更深入的系统研究，从机制方面更精准地研究每一种代谢物及其之间的相互作用，从而为疾病的预防、诊断和治疗提供新的思路。