α-葡萄糖苷酶主要分布于GH4、GH13、GH31、GH63、GH97以及GH122五个家族中；而β-葡萄糖苷酶主要分布于GH1、GH3、GH5、GH9、GH17、GH30、GH116等七个家族中。 大多数葡萄糖苷酶都是保留型葡萄糖苷酶，其催化机理通常都遵循“两步法”机制。
第一步：作为亲核基团的羧基负离子亲核进攻糖苷键上的异头碳，同时作为广义酸碱对的另一个催化羧基上的氢与糖苷键上的氧原子形成氢键，第一次形成含氧碳正离子样过渡态（Oxocarbenium-like transition state）。经过键的形成有断裂，糖基分子的异头碳构型发生第一次翻转，并与亲核羧基形成酯键，生成糖基-酶共价中间体，同时释放出一分子糖配基。