主要用作有機(jī)合成中的堿、催化劑、溶劑和原料，也用作高能燃料、橡膠硫化促進(jìn)劑、四氟乙烯的阻聚劑、表面活性劑、潤濕劑、防腐劑及殺菌劑。
三乙胺是在室溫下為液體的最簡單的均三取代叔胺，因此在有機(jī)合成中被廣泛用作溶劑和堿使用，一般縮寫為Et3N、NEt3或TEA。它是有機(jī)合成中最常用的有機(jī)堿之一，沸點(diǎn)89攝氏度左右，比較容易通過蒸餾除去。其鹽酸鹽和氫溴酸鹽在乙醚等有機(jī)溶劑中的溶解度也不是很高，因此有時(shí)可直接通過過濾分離。更簡單的三甲胺在通常條件下則為無色氣體，必須加壓在儲氣罐中儲存或以40％水溶液的形式儲存，不如三乙胺容易使用。
三乙胺可用作Swern氧化反應(yīng)、脫鹵化氫反應(yīng)等消除反應(yīng)、Heck反應(yīng)、硅烯醇醚的制取反應(yīng)、由酰氯制取酯和酰胺的反應(yīng)中，以及給羥基、羧基和氨基上保護(hù)基時(shí)的堿性催化劑。它與鹽酸反應(yīng)可以得到三乙胺鹽酸鹽，與烷基化試劑反應(yīng)可得相應(yīng)的季銨鹽。三乙胺與不飽和酰氯/酸酐會產(chǎn)生水溶性、具有生物毒性的共軛復(fù)合物，特別是生物材料的合成，此反應(yīng)會對后續(xù)的細(xì)胞實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生顯著影響。最近被報(bào)道這種復(fù)合物會對由不飽和酰氯/酸酐與高分子端羥基縮合得到的可交聯(lián)聚酯產(chǎn)生染色效應(yīng)。無機(jī)弱堿如碳酸鉀被建議用來取代三乙胺在此類反應(yīng)的催化劑作用，這種方法同時(shí)可以簡化產(chǎn)物的純化步驟。
