乳糖是由半乳糖和葡萄糖亞基合成的雙糖，分子式為C12H22O11。 乳糖約占牛奶的 2-8%（按質量計）。 這個名字來自 lac (gen. lactis)，這是牛奶的拉丁詞，加上用于命名糖的后綴 -ose。 該化合物是一種白色、水溶性、不吸濕的固體，具有溫和的甜味。 它用于食品工業。

乳糖是由半乳糖和葡萄糖縮合而成的二糖，它們形成β-1→4糖苷鍵。 其系統名稱為β-D-吡喃半乳糖基-(1→4)-D-葡萄糖。 葡萄糖可以是 α-吡喃糖形式或 β-吡喃糖形式，而半乳糖只能具有 β-吡喃糖形式：因此 α-乳糖和 β-乳糖僅指吡喃葡萄糖環的端基異構形式。 檢測 對乳糖的反應是 Woehlk- 和 Fearon 的測試。 兩者都可以很容易地用于學校實驗，以可視化不同乳制品的不同乳糖含量，例如全脂牛奶、無乳糖牛奶、酸奶、酪乳、咖啡奶精、酸奶油、開菲爾等。

乳糖水解為葡萄糖和半乳糖，在堿性溶液中異構化為乳果糖，并催化氫化為相應的多元醇，乳糖醇。 乳果糖是一種商業產品，用于治療便秘。

乳糖約占牛奶重量的 2-8%。 作為乳制品行業的副產品，每年生產數百萬噸。

乳清或牛奶血漿是牛奶凝結和過濾后剩余的液體，例如在奶酪生產中。 乳清由 6.5% 的固體組成，其中 4.8% 是乳糖，通過結晶純化。 在工業上，乳糖是從乳清滲透物中生產出來的——即所有主要蛋白質都經過過濾的乳清。 蛋白質部分用于嬰兒營養和運動營養，而滲透物可以蒸發至 60-65% 的固體并在冷卻時結晶。 乳糖也可以通過用乙醇稀釋乳清來分離。

酸奶和奶酪等乳制品含有很少的乳糖。 這是因為用于制造這些產品的細菌通過使用乳糖酶分解乳糖。

哺乳動物幼崽喂養它們的母親喝富含乳糖的牛奶。 腸絨毛分泌乳糖酶（β-D-半乳糖苷酶）來消化它。 這種酶將乳糖分子裂解成兩個亞基，即單糖葡萄糖和半乳糖，它們可以被吸收。 由于乳糖主要存在于牛奶中，因此在大多數哺乳動物中，由于遺傳傾向，乳糖酶的產生量隨著成熟度逐漸降低。

許多有歐洲、西亞、南亞、西非薩赫勒地帶、東非和中非其他一些地區血統的人在成年后仍保持乳糖酶生產。 在其中許多地區，牛、山羊和綿羊等哺乳動物的奶被用作主要食物來源。 因此，正是在這些區域，終生產生乳糖酶的基因最先進化。 成人乳糖耐受基因在不同種族群體中獨立進化。 根據血統，超過 70% 的西歐人成年后可以消化乳糖，而來自非洲、東亞和東南亞以及大洋洲地區的人只有不到 30%。 在乳糖不耐受的人群中，乳糖不會被分解并為產氣腸道菌群提供食物，這會導致腹瀉、腹脹、脹氣和其他胃腸道癥狀。

乳糖的甜度為0.2至0.4，相對于蔗糖的1.0。 作為比較，葡萄糖的甜度為0.6～0.7，果糖為1.3，半乳糖為0.5～0.7，麥芽糖為0.4～0.5，山梨糖為0.4，木糖為0.6～0.7。

乳糖在小腸內完全消化后，其熱量為4kcal/g，與其他碳水化合物的熱量相同。 然而，乳糖并不總是在小腸中完全消化。 根據攝入劑量、與膳食（固體或液體）的組合以及腸道中的乳糖酶活性，乳糖的熱值范圍為 2 至 4 kcal/g。 未消化的乳糖充當膳食纖維。 它還對鈣和鎂等礦物質的吸收有積極作用。

乳糖的升糖指數為 46 至 65。相比之下，葡萄糖的升糖指數為 100 至 138，蔗糖為 68 至 92，麥芽糖為 105，果糖為 19 至 27。

乳糖在糖類中致齲性相對較低。 這是因為它不是牙菌斑形成的底物，也不會被口腔細菌快速發酵。 牛奶的緩沖能力也降低了乳糖的致齲性。

其溫和的味道和易于處理的特性使其被用作香料和醫藥產品的載體和穩定劑。 乳糖不直接添加到許多食物中，因為它的溶解度低于其他常用糖類。