ยาเป็นน้ำตาลโมเลกุลคู่ของมอโนแซ็กคาไรด์สองโมเลกุลประกอบกันคือ ฟรักโทสและกาแล็กโทสปกติจะไม่พบในนมสดแต่จะเป็นผลของการทำให้ร้อน[22]ความร้อนยิ่งสูงเท่าไร ปริมาณก็จะเพิ่มขึ้นเท่านั้น (จาก 3.5 mg/L ในนมพาสเจอร์ไรซ์ที่ผ่านความร้อนต่ำ เป็น 744 mg/L ในนมปลอดเชื้อ)[23]เป็นยาที่ผลิตเพื่อการค้าโดยกระบวนการเปลี่ยนไอโซมเมอร์ (isomerization) ของแล็กโทส

แล็กทูโลสไม่ได้ดูดซึมเข้าลำไส้เล็กและก็ไม่ได้ย่อยสลายโดยเอนไซม์ของมนุษย์ ดังนั้น มันจึงดำรงอยู่ในอาหารที่เคี้ยวแล้วตลอดทางเดินอาหาร โดยเป็นตัวกักน้ำไว้ผ่านกระบวนการออสโมซิสซึ่งทำอุจจาระให้นิ่มและง่ายในการถ่ายออกมากกว่ามันยังมีฤทธิ์ทุติยภูมิในลำไส้ใหญ่ เพราะแบคทีเรียลำไส้จะกินมันแล้วทำการหมักดองและสร้างเมแทบอไลต์เช่น แอซิเตต ซึ่งมีทั้งฤทธิ์ดูดน้ำ (ออสโมซิส) และกระตุ้นการบีบรูดของลำไส้ แต่ก็ทำให้เกิดแก๊สในลำไส้ด้วยเช่น มีเทน ที่ทำให้ผายลม

แบคทีเรียในลำไส้จะย่อยสลายแล็กทูโลสให้กลายเป็นกรดไขมันมีห่วงโซ่สั้นรวมทั้งกรดแล็กติกและกรดน้ำส้มซึ่งส่วนหนึ่งจะแยกตัวออกแล้วทำสิ่งที่อยู่ในลำไส้ให้เป็นกรด คือเพิ่มความหนาแน่นของ H+ ในลำไส้[15]นี่จะเสริมเปลี่ยน NH3 ให้เป็น NH4ซึ่งดูดซึมไม่ได้และเท่ากับดัก NH3 ไว้ในลำไส้ และลดความเข้มข้นของ NH3 ในเลือดดังนั้น ยาจึงมีประสิทธิผลรักษาโรคสมองเหตุตับ[24]โดยเฉพาะก็คือ มันเป็นยาป้องกันระดับทุติยภูมิของโรคสมองเหตุตับสำหรับคนไข้ที่มีตับแข็ง[25]นอกจากนั้น งานศึกษาปี 2007 ยังพบการทำงานทางประชานที่ดีกว่า สำหรับบุคคลที่มีตับแข็งพร้อมกับโรคสมองเหตุตับในระดับน้อยซึ่งรักษาด้วยแล็กทูโลส[26]