哺乳动物的乳汁中乳糖的组成成分，从蜗牛、蛙卵和牛肺中已发现由D-半乳糖组成的多糖，它常以D-半乳糖苷即脑苷和神经节苷脂的形式存在于大脑和神经组织中，它也是某些糖蛋白的重要成分。半乳糖在植物界分布也很广，常以多糖形式存在于多种植物胶中。红藻中的K-卡拉胶就是D-半乳糖和3,6-内醚-D-半乳糖组成的多糖。它也存在于多种低聚糖中，如蜜二糖、棉子糖等。在甜菜中的半乳糖常与肌醇相结合，某些藻类中的半乳糖与甘油相结合。游离的半乳糖存在于常春藤的浆果中，两种异构体的结构式如下：

α型和β型半乳吡喃糖的熔点均为167℃，比旋光度分别为：[α]_D＋150.7→＋80.2（水），[α]_D＋52.8→＋80.2（水）。

制备半乳糖最简便的方法是乳糖的水解，得到等量的D-半乳糖和D-葡萄糖的混合物，用发酵法除去D-葡萄糖，即得到纯净的D-半乳糖，一般收率很高。半乳糖也可从D-来苏糖通过化学合成增长碳链制备。

乳糖消化吸收后产生的大量半乳糖，在人体内需经过酶促转化为葡萄糖的衍生物才能被进一步代谢利用。极少数婴儿先天缺失有关的酶，导致半乳糖不能转化为葡萄糖的衍生物在体内大量积累造成危害，称为半乳糖血症，表现出生长停顿，智力呆滞等症状。患有半乳糖血症的婴儿如果喂以去乳糖膳食，也可正常生长。

已知小鼠、大鼠和果蝇对D-半乳糖的慢性全身暴露可引起衰老过程的加速，并已被用于建立衰老动物模型。半乳糖是存在于血细胞上抗原的成分，其决定A、B、O血型系统内的血型。在O和A抗原中有两个半乳糖单体，而在B抗原中有三个半乳糖单体。由两个单位半乳糖，半乳糖-α-1,3-半乳糖（α-gal）组成的二糖已被认为是存在于哺乳动物中的潜在过敏原。