Lactulose - ein Disaccharid, bestehend aus Galactose und Fructose, wird durch die Disaccharidasen der Dünndarmschleimhaut nicht hydrolysiert. Wirkt hyperosmotisch abführend, stimuliert die Darmperistaltik, verbessert die Aufnahme von Phosphaten und Calciumsalzen, fördert die Ausscheidung von Ammoniumionen.
Lactulose wird durch Darmflora des Dickdarms zu niedermolekularen organischen Säuren gespalten, was zu einer Abnahme des pH-Wertes und zu einem Anstieg des osmotischen Drucks führt. in der Folge eine Zunahme des Darminhaltsvolumens. Diese Effekte stimulieren die Darmperistaltik und beeinflussen die Konsistenz des Stuhls. Der physiologische Rhythmus der Entleerung des Dickdarms wird wiederhergestellt.
Bei der hepatischen Enzephalopathie wird die Wirkung auf die Suppression proteolytischer Bakterien durch Erhöhung der Anzahl acidophiler Bakterien (z. B. Lactobacillen), den Übergang von Ammoniak in die ionische Form durch Ansäuern des Coloninhaltes und Entleerung des Darms infolge einer Abnahme zurückgeführt im pH-Wert im Dickdarm und osmotischen Effekt, und auch die stickstoffhaltigen toxischen Substanzen durch die Stimulation von Bakterien, die nutzen Ammoniak für die bakterielle Proteinsynthese.
Lactulose als präbiotische Substanz fördert das Wachstum von nützlichen Bakterien wie Bifidobakterien und Laktobazillen, während es möglich wird, das Wachstum von potentiell pathogenen Bakterien wie z Clostridium spp. und Escherichia coli, was zu einem günstigeren Gleichgewicht der Darmflora führt.