Il lattosio contenuto nei cibi è comunemente scisso in glucosio e galattosio dall'enzima lattasi. Negli individui affetti da galattosemia, gli enzimi che processano ulteriormente il galattosio rendendolo metabolizzabile sono assenti o non funzionali: questo porta ad un accumulo tissutale di galattosio-1-fosfato in quantità altamente tossiche. Per la precisione sono mutati o assenti enzimi appartenenti alla classe delle transferasi (nella galattosemia classica manca la galattosio-1-fosfato uridiltransferasi).