Questo composto è utilizzato come analogo dell'allolattosio, un metabolita del lattosio che attiva la trascrizione dell'operone del lattosio e in particolare del gene della β-galattosidasi, lacZ. Come l'allolattosio o il lattosio, l'IPTG si lega al soppressore dell'operone del lattosio, LacI, che impedisce il suo legame con l'operatore e quindi induce la trascrizione del gene della β-galattosidasi. A differenza dell'allolattosio, l'IPTG non è un substrato per questo enzima perché la presenza di un atomo di zolfo nell'IPTG rende il legame chimico con la parte isopropilica non idrolizzabile, quindi l'IPTG è quello che viene chiamato un induttore libero. Non essendo metabolizzabile, la concentrazione di IPTG non varia nella coltura, il che rende l'induzione di IPTG costante e stabile.

 

In laboratorio, L'IPTG viene utilizzato per indurre l'espressione di proteine ricombinanti sotto il controllo del promotore Lake o di suoi derivati in Escherichia coli.  I batteri portatori di un plasmide contenente il gene di interesse vengono coltivati in assenza di IPTG fino a quando la densità cellulare raggiunge un livello sufficiente. L'aggiunta di IPTG alla coltura consente di indurre la produzione della proteina al momento desiderato.