Beberapa orang yang mengalami diare dapat diobati dengan levofloxacin. Ada banyak penyebab diare yang berbeda dan obat yang berbeda diperlukan untuk mengobati penyebab yang berbeda. Ketika diare terjadi, pemeriksaan tinja rutin dapat dilakukan. Jika terdapat peningkatan sel darah putih dalam tinja, maka perlu diwaspadai adanya infeksi bakteri dan harus diobati dengan antibiotik seperti levofloksasin. Levofloxacin adalah antibiotik kuinolon dengan efek antibiotik spektrum luas, yang efektif dalam menghambat Staphylococcus aureus, Salmonella spp, Shigella spp, dan Escherichia coli dalam sistem pencernaan, serta efektif untuk mengobati gastroenteritis akut yang disebabkan oleh infeksi bakteri. Sebagian diare disebabkan oleh flu di usus, makan berlebihan dan gangguan pencernaan. Diare pada orang-orang ini tidak terkait dengan infeksi bakteri dan penggunaan levofloxacin tidak memiliki efek terapeutik; sebaliknya, penyalahgunaan antibiotik dapat menyebabkan ketidakseimbangan flora usus dan berdampak pada kesehatan usus. Obat harus digunakan di bawah pengawasan medis jika terjadi diare untuk menghindari penyalahgunaan obat.