Χρησιμοποιείται κυρίως ως βάση, καταλύτης, διαλύτης και πρώτη ύλη στην οργανική σύνθεση. Χρησιμοποιείται επίσης ως καύσιμο υψηλής ενέργειας, επιταχυντής βουλκανισμού καουτσούκ, αναστολέας τετραφθοροαιθυλενίου, επιφανειοδραστικό, διαβρεκτικό, συντηρητικό και βακτηριοκτόνο.
Τριαιθυλαμίνηείναι η απλούστερη ομοτρι-υποκατεστημένη τριτοταγής αμίνη που είναι υγρή σε θερμοκρασία δωματίου. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιείται ευρέως ως διαλύτης και βάση στην οργανική σύνθεση. Γενικά συντομεύεται ως Et3N, NEt3 ή TEA. Είναι μια από τις πιο συχνά χρησιμοποιούμενες οργανικές βάσεις στην οργανική σύνθεση, με σημείο βρασμού περίπου 89 βαθμούς Κελσίου, και αφαιρείται σχετικά εύκολα με απόσταξη. Η διαλυτότητα του υδροχλωρικού και υδροβρωμιδίου του σε οργανικούς διαλύτες όπως ο αιθέρας δεν είναι πολύ υψηλή, επομένως μερικές φορές μπορεί να διαχωριστεί απευθείας με διήθηση. Η απλούστερη τριμεθυλαμίνη είναι ένα άχρωμο αέριο υπό κανονικές συνθήκες και πρέπει να αποθηκεύεται σε δεξαμενή αερίου υπό πίεση ή με τη μορφή υδατικού διαλύματος 40%. Δεν είναι τόσο εύκολο στη χρήση όσο η τριαιθυλαμίνη.
Η τριαιθυλαμίνη μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως αλκαλικός καταλύτης στην αντίδραση οξείδωσης Swern, σε αντιδράσεις απομάκρυνσης όπως αφυδροαλογόνωση, αντίδραση Heck, παρασκευή σιλυλοενολαιθέρων, παρασκευή εστέρων και αμιδίων από ακυλοχλωρίδια και στην προσθήκη προστατευτικών ομάδων σε υδροξύλιο, καρβοξυλικό και αμινο ομάδες. Μπορεί να αντιδράσει με υδροχλωρικό οξύ για να ληφθεί υδροχλωρική τριαιθυλαμίνη και να αντιδράσει με αλκυλιωτικούς παράγοντες για να ληφθούν τα αντίστοιχα άλατα τεταρτοταγούς αμμωνίου.Τριαιθυλαμίνηκαι ακόρεστα ακυλοχλωρίδια/ανυδρίτες θα παράγουν υδατοδιαλυτά, βιοτοξικά συζευγμένα σύμπλοκα, ειδικά στη σύνθεση βιοϋλικών. Αυτή η αντίδραση θα έχει σημαντικό αντίκτυπο στα επόμενα πειράματα κυττάρων. Έχει αναφερθεί πρόσφατα ότι αυτό το σύμπλοκο θα παράγει ένα χρωματικό αποτέλεσμα σε πολυεστέρες με σταυροδεσμούς που λαμβάνονται με συμπύκνωση ακόρεστων ακυλοχλωριδίων/ανυδριτών με τερματικές ομάδες υδροξυλίου πολυμερούς. Ανόργανες ασθενείς βάσεις όπως το ανθρακικό κάλιο προτείνονται για να αντικαταστήσουν τον καταλυτικό ρόλο τουτριαιθυλαμίνησε τέτοιες αντιδράσεις. Αυτή η μέθοδος μπορεί επίσης να απλοποιήσει τα βήματα καθαρισμού του προϊόντος.
