يُمكن للاكتولوز أن يُعزز بشكل انتقائي نمو وتكاثر البكتيريا النافعة مثل بكتيريا البيفيدوباكتيريوم واللاكتوباسيلس في الأمعاء، بينما يُثبط تكاثر البكتيريا الضارة مثل الإشريكية القولونية والسالمونيلا. تقوم البكتيريا النافعة بتخمير اللاكتولوز لإنتاج أحماض دهنية قصيرة السلسلة (مثل حمض الخليك، وحمض البروبيونيك، وحمض البيوتيريك)، مما يُخفض درجة حموضة الأمعاء، ويُحسّن بيئتها، ويُعزز وظيفة الحاجز المعوي، ويُقلل من حدوث التهابات الأمعاء.

لا تتحلل مادة اللاكتولوز بواسطة الإنزيمات الهاضمة في الأمعاء، لذا فهي تحتفظ بالماء، وتزيد من حجم البراز، وتحفز حركة الأمعاء الدودية، مما يُسهّل عملية التبرز. وبالمقارنة مع الملينات المحفزة التقليدية، فإن اللاكتولوز له تأثير أخف، ولا يُسبب تشنجات معوية أو اضطرابات في الكهارل، وهو آمن للاستخدام طويل الأمد، ومناسب بشكل خاص للمرضى الذين يعانون من الإمساك المزمن وكبار السن. منذ ستينيات القرن الماضي، يُستخدم اللاكتولوز لعلاج الإمساك لدى المرضى من جميع الأعمار، بمن فيهم الرضع. وباعتباره مُلينًا تناضحيًا، فإنه يبدأ مفعوله عادةً خلال 24 إلى 48 ساعة. وعند وصوله إلى الأمعاء، تتحلل المادة بواسطة البكتيريا المعوية إلى مكونات فعالة، مما يزيد من حركة الأمعاء الدودية ويحتفظ بالسوائل المعوية، فيسهل عملية التبرز.

اعتلال الدماغ الكبدي هو خلل في الجهاز العصبي المركزي ناتج عن تلف شديد في الكبد، مما يؤدي إلى اضطرابات في استقلاب الأمونيا وارتفاع مستوياتها في الدم. تقوم البكتيريا في القولون بتحليل اللاكتولوز لإنتاج حمض اللاكتيك وحمض الخليك، مما يخلق بيئة معوية حمضية تقلل من امتصاص الأمونيا. في الوقت نفسه، يمكن أن يعزز اللاكتولوز إفراز الأمونيا في الأمعاء، ويخفض مستوياتها في الدم، ويحسن أعراض اعتلال الدماغ الكبدي، ويرفع من جودة حياة المرضى. وقد أظهرت الدراسات أن المرضى المصابين باعتلال الدماغ الكبدي والذين يتناولون اللاكتولوز يشهدون تحسناً ملحوظاً في عدد الاختبارات العصبية النفسية غير الطبيعية، والوظائف الإدراكية، وجودة الحياة.

الأمعاء هي أكبر عضو مناعي في جسم الإنسان. يُساهم اللاكتولوز في تنظيم التوازن الميكروبي في الأمعاء، وتعزيز نمو ونضج الأنسجة اللمفاوية المرتبطة بها، وتحسين وظيفة الحاجز المناعي للغشاء المخاطي المعوي، ورفع كفاءة الاستجابة المناعية للجسم، والحد من الإصابة بالأمراض المعدية. إضافةً إلى ذلك، تُساعد بعض المُستقلبات التي تُنتجها البكتيريا النافعة، كالفيتامينات والأحماض الأمينية، في الحفاظ على الوظائف الفسيولوجية الطبيعية للجسم.