乳糖はグルコースとガラクトース（ともに単糖）からなる二糖類であり、その構造は、グルコース（単糖）がガラクトース（単糖）、ガラクトース（単糖）の3つの糖からなる。 下の構造の右側にアノマー炭素があるため、乳糖は図のようなα型と、アノマー炭素上の水酸基が下の環構造の上を向くβ型の2つの異性体が存在します。
牛乳の4.8～5.2%、ミルクSNFの52%、ホエー固体の70%を占めています。 ショ糖ほど甘くはありません。 この単糖を分割する酵素であるβ-D-ガラクトシダーゼ（ラクターゼ）で乳糖を加水分解すると、甘味が増し、凝固点が下がります。
最も重要な機能の1つは発酵基質として利用することです。 乳酸菌は乳糖から乳酸を生産し、これが多くの発酵乳製品の始まりとなる。
乳糖不耐症の人の中には、ラクターゼ酵素がないため、乳糖や乳糖を含む乳製品を消化できない人がいます。
左の写真は、乳糖の結晶が乳製品で生成するときの典型的な「トマホーク」の形態を示すα-ラクトース結晶です。 乳糖が結晶化すると、舌の上にこのような鋭い結晶が存在するため、砂っぽさと呼ばれる欠陥が生じる。 乳糖は比較的溶けにくいので、多くの乳製品、特にアイスクリームや加糖練乳で問題となります。
新鮮な牛乳には乳糖のほかに、グルコース、ガラクトース、オリゴ糖などの炭水化物が微量に含まれています。