Este composto é utilizado como um análogo da alolactose, um metabolito da lactose que ativa a transcrição do operão da lactose e, em particular, do gene da β-galactosidase, lacZ. Tal como a alolactose ou a lactose, o IPTG liga-se ao supressor do operão da lactose, LacI, o que impede a sua ligação ao operador, induzindo assim a transcrição do gene da β-galactosidase. Ao contrário da alolactose, o IPTG não é um substrato para esta enzima porque a presença de um átomo de enxofre no IPTG torna a ligação química com a parte isopropil não hidrolisável, pelo que o IPTG é o que se chama um indutor livre. Não sendo metabolizável, a concentração de IPTG não varia na cultura, o que torna a indução de IPTG constante e estável.

 

Em laboratório, O IPTG é utilizado para induzir a expressão de proteínas recombinantes sob o controlo do promotor lake ou dos seus derivados em Escherichia coli. As bactérias portadoras de um plasmídeo que contém o gene de interesse são cultivadas na ausência de IPTG até que a densidade celular atinja um nível suficiente. A adição de IPTG à cultura permite que a produção da proteína seja induzida no momento desejado.