L'eziopatogenesi della sindrome del colon irritabile (IBS) non è ancora stata chiarita del tutto. I sintomi della SIBO e della IBS si possono largamente sovrapporre. A seconda degli studi, tra il 30% e l'85% delle persone con SIBO rientra nei criteri per una diagnosi di sindrome del colon irritabile. Le opinioni tra i ricercatori sono divergenti. Alcuni autori hanno formulato la cosiddetta "ipotesi batterica", secondo la quale la SIBO è la patologia primaria, mentre l'IBS è un effetto secondario che da essa deriva; difatti in alcuni pazienti la comparsa del colon irritabile è preceduta da una gastroenterite infettiva e analisi genomiche hanno evidenziato una diversa composizione del microbiota fecale tra persone sane e pazienti affetti da IBS. Altri autori ritengono che la relazione sia inversa, cioè che l'IBS sia il fattore primario (derivante da disfunzioni motorie, ipersensibilità viscerale, disfunzioni psicosociali) e che i disordini nella motilità favoriscano un'iperproliferazione batterica secondaria. Un terzo gruppo di autori pensa che, nonostante le analogie tra i sintomi, vada fatta una stretta distinzione tra sindrome del colon irritabile (nella quale il breath test al lattulosio risulta negativo) e SIBO (nella quale non c'è sindrome del colon irritabile nonostante i criteri per tale diagnosi siano soddisfatti). Un ultimo gruppo di autori è dell'opinione che la SIBO non giochi un ruolo significante nella patogenesi dell'intestino irritabile.