Deze verbinding wordt gebruikt als een analoog van allolactose, een lactosemetaboliet die de transcriptie van het lactose operon activeert en in het bijzonder het β-galactosidase gen, lacZ. Net als allolactose of lactose bindt IPTG aan de onderdrukker van het lactose operon, LacI, wat binding aan de operator verhindert en zo de transcriptie van het β-galactosidase gen induceert. In tegenstelling tot allolactose is IPTG geen substraat voor dit enzym omdat de aanwezigheid van een zwavelatoom in IPTG de chemische binding met het isopropyl-deel niet-hydrolyseerbaar maakt. Omdat IPTG niet gemetaboliseerd kan worden, varieert de IPTG-concentratie niet in de kweek, waardoor de IPTG-inductie constant en stabiel is.

 

In het laboratorium, IPTG wordt gebruikt om de expressie van recombinante eiwitten te induceren onder de controle van de meerpromotor of zijn derivaten in Escherichia coli. Bacteriën met een plasmide dat het gen van interesse bevat, worden gekweekt in afwezigheid van IPTG totdat de celdichtheid een voldoende hoog niveau bereikt. Door IPTG aan de kweek toe te voegen kan de productie van het eiwit op het gewenste moment geïnduceerd worden.