​雙歧桿菌屬目前由大約 80 個物種組成，包括 11 個亞種。其中，只有少數是人類腸道的常見居民，這些源自人類的物種被歸類為人類​駐留​雙歧桿菌（HRB）。

同時，其他一些自然棲息於動物或環境中的菌種被稱為非HRB，例如動物雙歧桿菌​動物亞種​（B. animalis subsp. animalis）、動物雙歧桿菌乳亞種（B. animalis subsp. lactis）、假長雙歧桿菌（B. pseudolongum）等。值得注意的是，動物​雙歧桿菌乳亞種在人類腸道中檢出率不高，且其檢出年齡也受到限制。儘管人們認為動物雙歧桿菌​乳亞種不適合利用人類腸道環境中多種多樣的碳源，但其作為益生菌在商業乳製品中的廣泛應用可能會影響斷奶後對其的檢出。

一般認為，雙歧桿菌的促健康特性具有菌株特異性。然而，越來越多的證據表明，不同來源的雙歧桿菌在生理特徵和對人體健康的影響方面存在差異。目前的研究已證實了高致病性雙歧HRB和非高致病性雙歧桿菌（非HRB在代謝能力等方面存在差異，同時，比較基因組學和功能基因組學研究也揭示了雙歧桿菌的遺傳特性，這或許可以解釋它們在人體腸道中的定植特性。

一項研究調查了 441 名健康日本受試者（年齡範圍從 0 歲到 104 歲）腸道菌群中雙歧桿菌屬的組成變化，結果顯示，嬰兒、成人和老年人的腸道菌群中雙歧桿菌屬的比例和類型存在明顯差異。