PLC的主要催化反應發生在脂質—水界面的不溶性底物上。活性位點中的殘基在所有同種PLC中都是保守的。在動物中，PLC在磷酸二酯鍵的甘油側選擇性地催化磷脂（磷脂酰肌醇4,5-二磷酸（PIP2））的水解，形成酶與底物弱結合的中間體肌醇1,2-環磷酸二酯和釋放二酰基甘油（DAG）。然后將中間體水解成肌醇1,4,5-三磷酸酯（IP3）。因此，兩種最終產品是DAG和IP3。 [1] 酸/堿催化需要兩個保守的組氨酸殘基，并且PIP2水解需要鈣離子。人們已經觀察到活性位點鈣離子與四個酸性殘基配位，并且如果任何殘基突變，則催化需要更大的鈣離子濃度。