Ол негізінен органикалық синтезде негіз, катализатор, еріткіш және шикізат ретінде қолданылады. Ол сондай-ақ жоғары энергиялы отын, резеңке вулканизацияны тездеткіш, тетрафторэтилен ингибиторы, беттік белсенді зат, ылғалдандырғыш, консервант және бактерицид ретінде қолданылады.
Триэтиламинбөлме температурасында сұйық күйде болатын ең қарапайым гомотис алмастырылған үшінші реттік амин. Сондықтан ол органикалық синтезде еріткіш және негіз ретінде кеңінен қолданылады. Ол әдетте Et3N, NET3 немесе TEA ретінде қысқартылған. Бұл органикалық синтезде ең жиі қолданылатын органикалық негіздердің бірі, қайнау температурасы шамамен 89 градус Цельсий және дистилляция арқылы салыстырмалы түрде оңай жойылады. Оның гидрохлориді мен гидробромидінің эфир сияқты органикалық еріткіштерде ерігіштігі онша жоғары емес, сондықтан оны кейде сүзу арқылы тікелей бөлуге болады. Қарапайым триметиламин қалыпты жағдайда түссіз газ болып табылады және оны қысыммен немесе 40% сулы ерітінді түрінде газ цистернасында сақтау керек. Оны қолдану триэтиламин сияқты оңай емес.
Триэтиламинді сілтілі катализатор ретінде Сверн тотығу реакциясында, дегидрогалогендеу, Хек реакциясы, силил энол эфирлерін алу, ацилхлоридтерден күрделі эфирлер мен амидтер алу сияқты элиминация реакцияларында, сондай-ақ гидроксил, карбоксил және амин топтары. Ол триэтиламин гидрохлоридін алу үшін тұз қышқылымен әрекеттесе алады, ал алкилирлеуші заттармен әрекеттесіп, сәйкес төрттік аммоний тұздарын алады.Триэтиламинжәне қанықпаған ацилхлоридтер/ангидридтер суда еритін, биоуытты конъюгацияланған кешендер шығарады, әсіресе биоматериалдар синтезінде. Бұл реакция кейінгі жасуша эксперименттеріне айтарлықтай әсер етеді. Жақында бұл кешен қанықпаған ацилхлоридтер/ангидридтерді полимердің терминалдық гидроксил топтарымен конденсациялау арқылы алынған айқаспалы полиэфирлерге бояғыш әсер беретіні хабарланды. Калий карбонаты сияқты бейорганикалық әлсіз негіздердің каталитикалық рөлін ауыстыру ұсынылады.триэтиламинмұндай реакцияларда. Бұл әдіс өнімді тазалау қадамдарын да жеңілдетеді.
