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β-半乳糖苷酶測定法經常用於遺傳學 ，分子生物學和其他生命科學中 。可以使用人工顯色底物5-溴-4-氯-3-吲哚基-β-d-吡喃半乳糖苷X-gal來檢測活性酶。β-半乳糖苷酶將切割X-gal中的糖苷鍵並形成半乳糖和5-溴-4-氯-3-羥基吲哚，後者會二聚並氧化為5,5'-dibromo-4,4'-dichloro-indigo，易於識別和量化的藍色產品。例如用於藍白色屏幕 。它的產生可能是由半乳糖的非水解類似物 IPTG誘導的，該類似物與lac操縱子結合併釋放lac阻遏物，從而使轉錄的啟動得以進行。
它在分子生物學中通常用作報告基因標記，以監測基因表達。它還表現出稱為α-互補的現象，該現象構成了重組克隆藍/白篩選的基礎。 該酶可以分為兩個肽，LacZα和LacZΩ，它們都不具有活性，但是當兩者同時存在時，會自發重組為功能性酶。 在許多克隆載體中利用了這種特性，在質粒中lacZα基因的存在可以反演在大腸桿菌特定實驗室菌株中反編碼LacZΩ的另一個突變基因。 然而，當將DNA片段插入載體中時，LacZα的產生被破壞，因此細胞沒有顯示出β-半乳糖苷酶活性。可以通過X-gal檢測活性β-半乳糖苷酶的存在與否，當被β-半乳糖苷酶切割時會產生特徵性的藍色染料，從而提供了一種簡便的方法來區分質粒中[[ 分子 克隆 分子|克隆]]產物的存在與否。在對[[白血病]][[染色體]]易位的研究中，Dobson及其同事在小鼠中使用了LacZ融合蛋白，利用β-半乳糖苷酶的寡聚趨勢，暗示寡聚性在MLL融合蛋白功能中的潛在作用。
1995年，Dimri等人。 有人提出了一種新的β-半乳糖苷酶同工型，在pH 6.0下具有最佳活性（衰老相關的β-gal或SA-β-gal ），將在衰老中特異性表達（細胞的不可逆生長停滯） <ref>[https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC40985/ 一種生物標記物，可在培養物中和體內衰老的皮膚中識別衰老的人類細胞]程序Natl/美國科學學院</ref>。甚至開發了專門的定量檢測方法進行檢測。但是，現在知道這是由於溶酶體內源性β-半乳糖苷酶的過表達和積累引起的，衰老不需要其表達。 然而，由於它可靠且易於檢測，因此它仍然是衰老和衰老細胞中使用最廣泛的生物標記。