Manche Erwachsenen können Milch nicht verdauen, da ihr Körper das Enzym Laktase, das für die Spaltung von Milchzucker (Laktose) zuständig ist, nicht mehr oder nur in geringen Mengen produziert. Anstatt dass die Laktose in die zwei Zuckerbausteine Galaktose und Glukose gespalten und über den Darm ins Blut aufgenommen wird, gelangt sie unverdaut in den Dickdarm. Sie wird von den Darmbakterien vergärt und führt zu Beschwerden wie Blähungen oder Bauchschmerzen.
Das gängigste Verfahren, um laktosefreie Milch zu erhalten, ist, die Milch mit Laktase zu behandeln und damit dem Körper die Spaltung des Milchzuckers abzunehmen. Laktase wird biotechnologisch aus Schimmelpilzen oder Hefen gewonnen. Je nach Verfahren wird das Enzym nach der Behandlung der Milch durch Erhitzen deaktiviert oder aus der Milch entfernt und wiederverwendet.
Die bei der Spaltung entstehenden Einfachzucker Galaktose und Glukose sind gut verdaulich, besitzen aber eine höhere Süsskraft als Laktose. Deshalb schmeckt laktosefreie Milch süsslicher als normale Milch, obwohl ihr kein Zucker zugesetzt wurde.
Ein weiteres weniger gängiges Verfahren besteht darin, die Milch zu filtrieren. Bei dieser Ultrafiltration werden kleinere Inhaltsstoffe wie Wasser, Laktose und Mineralien aus der Milch entfernt. Die konzentriere Fett-Protein-Mischung kann weiter zur Käseherstellung verwendet oder wieder zu Milch verdünnt werden.