乳糖酵素是許多生物體產生的一種酶。 它位于人類和其他哺乳動物小腸的刷狀緣。 乳糖酵素對于全脂牛奶的完全消化是必不可少的； 它分解乳糖，一種賦予牛奶甜味的糖。 缺乏乳糖酶并食用乳制品的人可能會出現乳糖不耐癥的癥狀。 乳糖醇可以作為食品補充劑購買，添加到牛奶中生產無乳糖奶制品。

乳糖醇（也稱為乳糖酶-根皮苷水解酶，或 LPH）是 β-半乳糖苷酶家族的一部分，是一種糖苷水解酶，參與將二糖乳糖水解成半乳糖和葡萄糖單體。 乳糖醇主要存在于小腸絨毛內襯的分化腸細胞的刷狀緣膜上。 在人類中，乳糖酶由 2 號染色體上的 LCT 基因編碼。

乳糖酵素是一些人無法在小腸中產生的酶。 美國農業部農業研究局于 1985 年開發了生產無乳糖牛奶、冰淇淋和酸奶的技術。該技術用于在牛奶中添加乳糖酶，從而水解牛奶中天然存在的乳糖，使牛奶略帶甜味但易于消化 每個人。 如果沒有乳糖酶，乳糖不耐癥患者會將未消化的乳糖傳遞到結腸，在那里細菌將其分解，產生二氧化碳，從而導致腹脹和脹氣。

乳糖酸補充劑有時用于治療乳糖不耐癥。

商業生產的乳糖發酵既可以從酵母中提取，如脆弱克魯維酵母和乳酸克魯維酵母，也可以從霉菌中提取，如黑曲霉和米曲霉。 它在 Lacteeze 和 Lactaid 等補充劑和產品中的主要商業用途是分解牛奶中的乳糖，使其適合乳糖不耐癥患者。 美國食品和藥物管理局尚未獨立評估這些產品。

乳糖醇（或類似形式的 β-半乳糖苷酶）也用于篩選大腸桿菌或其他細菌中各種質粒載體的多克隆位點中的藍白色菌落。

人類乳糖酶的最適溫度約為 37°C，最適 pH 值為 6。

在新陳代謝中，D-乳糖中的β-糖苷鍵水解形成D-半乳糖和D-葡萄糖，可通過腸壁吸收進入血液。 乳糖酶催化的總反應為C12H22O11+H2O→C6H12O6+C6H12O6+熱。

D-乳糖水解的催化機制保留了產物中的底物異頭構型。 雖然該機制的細節尚不確定，但立體化學保留是通過雙置換反應實現的。 對大腸桿菌乳糖酶的研究表明，當酶上的谷氨酸親核試劑從 β-糖苷鍵中半乳糖基碳的軸向側攻擊時，就會引發水解。 Mg 依賴性酸催化可促進 D-葡萄糖離去基團的去除。 在水的赤道親核攻擊下，該酶從 α-半乳糖基部分釋放出來，從而產生 D-半乳糖。

底物修飾研究表明，吡喃半乳糖環上的 3'-OH 和 2'-OH 部分對于酶促識別和水解至關重要。 3'-羥基參與與底物的初始結合，而 2'- 基團不是識別所必需的，但在后續步驟中需要。 2-脫氧類似物是一種有效的競爭性抑制劑 (Ki = 10mM) 這一事實證明了這一點。 消除吡喃葡萄糖部分上的特定羥基并不會消除催化作用。

乳糖酵素還催化根皮苷轉化為根皮素和葡萄糖。

前泌乳酶是主要的翻譯產物，具有由 1927 個氨基酸組成的單一多肽一級結構。 它可分為五個結構域：(i) 19 個氨基酸的裂解信號序列； (ii) 成熟乳糖酶中不存在的大型原序列域； (iii) 成熟的乳糖酶部分； (iv) 跨膜疏水錨； (v) 短的親水性羧基末端。

信號序列在內質網中被切割，產生的 215-kDa pro-LPH 被送到高爾基體，在那里它被高度糖基化和蛋白水解加工成其成熟形式。 prodomain 已被證明在 ER 中充當分子內伴侶，防止胰蛋白酶裂解并允許 LPH 采用必要的 3-D 結構以運輸到高爾基體。

成熟的人乳糖酶由一個 160 kDa 的多肽鏈組成，定位于腸上皮細胞的刷狀緣膜。 它以細胞外的 N 端和胞質溶膠中的 C 端為導向。