Este compuesto se utiliza como análogo de la alolactosa, un metabolito de la lactosa que activa la transcripción del operón de la lactosa y, en particular, del gen de la β-galactosidasa, lacZ. Al igual que la alolactosa o la lactosa, el IPTG se une al supresor del operón de la lactosa, LacI, lo que impide su unión al operador e induce así la transcripción del gen de la β-galactosidasa. A diferencia de la alolactosa, el IPTG no es un sustrato para esta enzima porque la presencia de un átomo de azufre en el IPTG hace que el enlace químico con la parte isopropílica no sea hidrolizable, por lo que el IPTG es lo que se denomina un inductor libre. Al no ser metabolizable, la concentración de IPTG no varía en el cultivo, lo que hace que la inducción por IPTG sea constante y estable.

 

En el laboratorio, El IPTG se utiliza para inducir la expresión de proteínas recombinantes bajo el control del promotor lago o sus derivados en Escherichia coli. Las bacterias portadoras de un plásmido que contiene el gen de interés se cultivan en ausencia de IPTG hasta que la densidad celular alcanza un nivel suficiente. La adición de IPTG al cultivo permite inducir la producción de la proteína en el momento deseado.