Xilo-oligossacarídeos são oligômeros de cadeia curta de xilose produzidos por hidrólise enzimática de materiais vegetais ricos em xilana, como sabugo de milho e bagaço de cana-de-açúcar. Estão entre os prebióticos mais eficazes disponíveis, necessitando apenas de 1–3 gramas por dia (muito menos que FOS ou inulina) para alcançar efeitos bifidogênicos significativos. Os XOS resistem à digestão no trato GI superior e são seletivamente fermentados por bactérias intestinais benéficas, produzindo ácidos graxos de cadeia curta que apoiam a saúde do cólon. Possuem um sabor agradável, levemente doce (cerca de 30–50% da sacarose) sem efeitos gastrointestinais adversos nas doses recomendadas. Os XOS são estáveis em ampla faixa de pH (2,5–8,0) e temperaturas.