用作醫(yī)藥、農藥中間體、生化試劑、有機合成試劑。三氟乙酸用于合成含氟化合物、殺蟲劑和染料。是酯化反應和縮合反應的催化劑；羥基和氨基的保護劑，用于糖和多肽的合成。還用作選礦劑。用于有機合成。
三氟乙酸是一種重要的脂肪含氟中間體，由于含有三氟甲基的特殊結構，因此使其性質不同于其他醇類，可以參與多種有機合成反應，尤其用于合成含氟的醫(yī)藥、農藥和染料等領域，國內外需求量越來越大，已成為含氟精細化學品的重要的中間體之一。
主要用于新型農藥、醫(yī)藥和染料等的生產，在材料、溶劑等領域也有較大的應用開發(fā)潛力。三氟乙酸主要用于合成多種含三氟甲基和雜環(huán)的除草劑，可以合成多種帶有吡啶基、喹啉基的新型除草劑；作為極強的質子酸，它廣泛用于芳香族化合物烷基化、?；⑾N聚合等反應的催化劑；作為溶劑，三氟乙酸是氟化、硝化及鹵代反應的優(yōu)良溶劑，特別是其衍生物三氟乙酰基對羥基和氨基的優(yōu)良保護作用，在氨基酸和多肽化合物合成方面有著非常重要的應用,用于多肽合成中除去氨基酸的叔丁氧羰基（t-boc）保護基；三氟乙酸作為制備離子膜的原料和改性劑，可大幅提高燒堿工業(yè)電流效率，延長膜的使用壽命；三氟乙酸還可合成三氟乙醇、三氟乙醛和三氟乙酐。室溫下三氟乙酸汞使氟苯起汞化反應（親電取代），也可將腙轉化為重氮化合物。此酸的鉛鹽可將芳烴轉化為酚。留在反相固定相的表面，同時與多肽及柱床作用
