低聚半乳糖因作为益生元成分主要应用于乳制品、焙烤食品、糖果加工等多个领域，未来在特医食品以及绿色饲料上也会使用。

在乳制品中的应用——目前，国际上允许在1段奶粉中添加的益生元只有低聚果糖和低聚半乳糖。这从侧面说明了低聚半乳糖功能性和安全性高。在我国，低聚半乳糖主要的应用领域就是配方奶粉。

在营养保健品中的应用——低聚半乳糖在营养保健品领域中的应用拥有广阔空间。例如，2017年2月3日，日本协同乳业推出了一款名为“Milkde 氢”乳饮料，可在肠内高效率产生氢气的乳饮料，氢气在体内可起到有效清除活性氧等作用。该产品含有低聚半乳糖、麦芽糖醇、葡甘露聚糖等有效成分，研究结果发现在90%以上人群的肠道菌群中氢气浓度增加。

作为食品配料应用——低聚半乳糖可作为功能性甜味剂，应用在食品配料领域。如在乳酸发酵食品中，可提高乳酸菌数量，缩短发酵周期；用在焙烤食品中，可改善其风味、质地及色泽，且在高温加热过程中，其营养价值不会流失；添加到冰淇淋中,防止乳糖结晶析出，调高产品质量，延长货架期等。