乳糖有α-乳糖和β-乳糖两种异构体。α-乳糖很易与一分子结晶水结合，变为α-乳糖水合物（α-LactoseMonohydrate），所以乳糖实际上共有三种构型。即α-乳糖水合物、α-乳糖无水物和β-乳糖。

在自然界中乳糖仅存在于哺乳动物的乳中。牛乳中乳糖的含量一般为4.5-5.0%，平均为4.8%。季节、饲料、饲养管理条件对乳糖含量的影响极微。在乳牛泌乳期间，逐月挤得的混合牛乳中乳糖含量与平均值相差不大，一般仅相差0.1-0.2%，但当乳牛患有某种如、等时，便会使其含量锐减。牛乳酸化变质时乳糖的含量也要降低。乳糖是以单体分子形式存在于乳中的双糖，由葡萄糖和半乳糖通过1,4-糖苷键连接而成，经乳腺内乳糖合成酶作用产生。以人乳中含量最为丰富，约为7.2g/l00mL。乳糖主要在空回肠消化吸收，通过小肠上皮细胞刷状缘分泌的乳糖酶将其水解为葡萄糖和半乳糖，后通过细胞的主动转运而吸收。葡萄糖主要为机体提供能量，而半乳糖以糖苷键结合于神经酰胺上，形成半乳糖脑苷脂，从而参与大脑的发育。婴儿期是神经发育的关键期，因此，乳糖对婴儿期的的发育至关重要。