Ia digunakan terutamanya sebagai asas, pemangkin, pelarut dan bahan mentah dalam sintesis organik. Ia juga digunakan sebagai bahan api bertenaga tinggi, pemecut pemvulkanan getah, perencat tetrafluoroethylene, surfaktan, agen pembasahan, pengawet dan bakteria.
Trietilaminialah amina tertiari tersubstitusi homotri termudah iaitu cecair pada suhu bilik. Oleh itu, ia digunakan secara meluas sebagai pelarut dan asas dalam sintesis organik. Ia biasanya disingkatkan sebagai Et3N, NEt3 atau TEA. Ia adalah salah satu daripada bes organik yang paling biasa digunakan dalam sintesis organik, dengan takat didih kira-kira 89 darjah Celsius, dan agak mudah untuk dibuang melalui penyulingan. Keterlarutan hidroklorida dan hidrobromidanya dalam pelarut organik seperti eter tidak begitu tinggi, jadi kadangkala ia boleh dipisahkan secara langsung melalui penapisan. Trimethylamine yang lebih ringkas ialah gas tidak berwarna dalam keadaan biasa dan mesti disimpan dalam tangki gas di bawah tekanan atau dalam bentuk larutan akueus 40%. Ia tidak semudah digunakan seperti trietilamin.
Trietilamin boleh digunakan sebagai pemangkin alkali dalam tindak balas pengoksidaan Swern, tindak balas penyingkiran seperti dehidrohalogenasi, tindak balas Heck, penyediaan eter silil enol, penyediaan ester dan amida daripada asil klorida, dan dalam penambahan kumpulan pelindung kepada hidroksil, karboksil dan kumpulan amino. Ia boleh bertindak balas dengan asid hidroklorik untuk mendapatkan trietilamin hidroklorida, dan bertindak balas dengan agen pengalkilasi untuk mendapatkan garam ammonium kuaternari yang sepadan.Trietilamindan asil klorida/anhidrida tak tepu akan menghasilkan kompleks terkonjugasi biotoksik yang larut air, terutamanya dalam sintesis biobahan. Tindak balas ini akan memberi kesan yang ketara ke atas eksperimen sel seterusnya. Baru-baru ini telah dilaporkan bahawa kompleks ini akan menghasilkan kesan pewarnaan pada poliester berkait silang yang diperoleh melalui pemeluwapan asil klorida/anhidrida tak tepu dengan kumpulan hidroksil terminal polimer. Bes lemah tak organik seperti kalium karbonat dicadangkan untuk menggantikan peranan pemangkintrietilamindalam reaksi sedemikian. Kaedah ini juga boleh memudahkan langkah penulenan produk.
