β-半乳糖苷酶是一种水解酶，可以催化β-半乳糖苷水解成单糖。它的底物包括神经节苷脂GM1、乳糖苷、乳糖和各种糖蛋白。
β-半乳糖苷酶是一种糖苷外切酶，专门水解在半乳糖和其有机部分之间的β-糖苷键。它也可能裂解岩藻糖和阿拉伯糖所形成的糖苷，但是效率比较低。在人体中，β-半乳糖苷酶是必需的酶，缺乏该酶可能导致Galactosialidosis或莫尔基奥乙综合征。在大肠杆菌中，β-半乳糖苷酶的基因lacZ是诱导型系统的一部分，乳糖操纵子在乳糖存在的情况下被激活。
β-半乳糖苷酶经常被用作监测基因表达的指标印记。它还表现出蓝/白筛选重组复制中的α-互补形成现象。通过将LacZ基因α和LacZΩ分开，然后重新组合成一个有功能的酶，可以将实验室的大肠杆菌病株中的LacZΩ基因转换为另一个突变基因。通过检测β-半乳糖苷酶活性，可以判断质体是否插入了外来基因。
1995年，研究人员发现β-半乳糖苷酶具有在PH 6.0的新亚型，与衰老有关。然而，现在已经知道，这是溶酶体内源β-半乳糖苷酶的积累，与衰老无关。尽管如此，β-半乳糖苷酶仍然是衰老和衰老细胞的广泛使用的生物标记物。
β-半乳糖苷酶是一个464-kDa的同源四聚体，具有2,2,2点对称性。每个单元的β-半乳糖苷酶包括五个领域：胶卷型桶、纤连蛋白III型状的桶、β-三明治型和TIM型桶。活性端位于第三个结构域，由四聚体两个亚基的元素组成。
β-半乳糖苷酶通过与基质的“浅层”和“深层”结合来催化水解双糖。它的最佳活性需要一价的钾离子（K +）和二价的镁离子（镁2 +）。谷氨酸在水解反应中起到亲核试剂的作用。在大肠杆菌中，谷氨酸-461被认为是取代反应的亲核试剂，而在人类中，Glu-268扮演水解反应的亲核试剂。
β-半乳糖苷酶催化的反应
1
