與飲食有關的胃腸道反應主要是由於食物刺激了腸道機械感受器、化學感受器（如辣椒素），或改變了胃腸道運輸功能、滲透壓或分泌功能。具體機制如下：
I, 食物過敏
據估計，美國人口的1%至4%有食物過敏。食物過敏的機制可分為IgE介導的（1型超敏反應）和非IgE介導的。IgE介導的過敏反應有急性發作，最常發生於花生、堅果、雞蛋、牛奶、大豆、魚、貝殼、草莓和小麥等食物。最常見的過敏反應是急性蕁麻疹，而常見的胃腸道反應包括噁心、吞嚥困難、腹痛、嘔吐和腹瀉。對於IgE超敏反應的診斷，皮膚點刺試驗比放射性過敏原吸附試驗更有價值。非IgE介導的超敏反應是由Th2細胞介導的，發病較慢，症狀侷限於胃腸道。
II.食物不耐受
食物不耐受反映了對各種疾病過程的非免疫反應，包括非膽鹼麵筋敏感性（NCGS）、食物中化學成分的影響（如組胺、穀氨酸、咖啡因）、酶的缺乏（如乳糖酶）、運輸障礙（如果糖）、食物中短鏈碳水化合物影響。特別是，50%至70%的IBS患者存在食物不耐受，嚴重影響患者的生活質量。食物引起的胃腸道症狀在女性中高發。常見的不耐受食物包括：高碳水化合物飲食、咖啡、酒、牛奶、巧克力、豆類、洋蔥、捲心菜以及高脂肪和香料的食物。
III.乳糖酶缺乏症
是與食物不耐受關係最密切的一種酶缺乏症。果糖是一種單糖，經常引起IBS患者的腹部不適。由於小腸上皮細胞中的果糖轉運體GLUT-5數量有限，因此小腸對果糖的吸收率很低。未被吸收的果糖會加速腸道蠕動，增加腸道產氣量。50%的健康志願者在口服25克果糖後出現果糖吸收不良，而在口服50克果糖後則高達75%。短鏈碳水化合物，通常存在於穀物、水果、蔬菜、豆類和堅果中，包括果糖、低聚半乳糖（半乳糖體）和多元醇。這些物質在小腸中難以吸收，可以增加大腸中的滲透壓和結腸細菌的發酵，導致胃腸道的不適。結腸細菌的發酵又會產生氫氣、甲烷、二氧化碳和短鏈脂肪酸。
四。腸道滲透壓改變
是IBS飲食相關症狀的潛在致病機制，在腹瀉性IBS（IBS-D）患者中更常見。一些研究發現，顯微鏡下的腸粘膜上皮損傷、上皮內淋巴細胞增多、絨毛間隙增寬等現象在食用小麥、大豆、牛奶和酵母的患者中更常見。
五、內臟過敏
與健康人群相比，腸道疾病患者對某些食物（如辣椒素）的耐受性可能低於正常人群。
VI.小腸細菌過度生長（SIBO）
SIBO可引起一些IBS患者的胃腸道症狀。目前還沒有實用的檢測金標準。
VII.腸道微生態學
不加控制的飲食帶來的腸道微生物環境的改變會導致不同的臨床症狀表現，如腹瀉、腹脹和便秘。
