GOD能消耗分子氧或原子氧氧化葡萄糖，保護食品中的易氧化成分。按反應條件GOD催化反應有3種形式：
（ 1）沒有過氧化氫酶存在時，每氧化1 mol葡萄糖消耗1 mol氧：
C6H12O6+O2→C6H12O7+H2O2 ；
β-D-葡萄糖+ O2→β-D-葡糖內酯+ H2O2 ；
（ 2）有過氧化氫酶存在時，每氧化1 mol葡萄糖消耗1/2 mol氧：
C6H12O6+
O2→C6H12O7+H2O2 ；
（ 3）有乙醇及過氧化氫酶存在時，過氧化氫酶可用于乙醇的氧化，每氧化1 mol葡萄糖消耗1 mol氧：
C6H12O6+ C2H5OH+O2→C6H12O7+ CH3CHO +H2O2 。
此外， GOD對β-D-葡萄糖表現出強烈的特異性，葡萄糖分子C(1)上的羥基對酶的催化活性至關重要，且羥基處于β位時的活性要比在α位時高約160倍。底物C(2)， C(3)， C(4)，C(5)， C(6)結構的改變也會大大影響其酶活性，但酶活性仍有部分保留。葡萄糖氧化酶對L-葡萄糖和2-O-甲基-D-葡糖則完全沒有活性。