Actualmente se han encontrado indicios de que la microbiota también podría tener relación con la presentación de enfermedades metabólicas, como la diabetes y la obesidad. Se han propuesto diversos mecanismos para explicar esta asociación. Por ejemplo, en varios estudios con ratones de laboratorio, se ha encontrar que la composición de Bacteroides en la microbiota intestinal se ve reducida en roedores obesos, en tanto que aumenta la población de Firmicutes. Dicha relación también se ha podido observar en humanos.
Por otra parte en varios países se han llevado experimentos para revisar la composición de la microbiota intestinal en tres grupos distintos de menores de edad: delgados, obesos sin complicaciones metabólicas y obesos con síndrome metabólico. El resultado fue que el último grupo presentaba una menor diversidad bacteriana.