3,3,3-三氟丙酸为无色、有毒、有腐蚀的液体，3,3,3-三氟丙酸能与水和各种有机溶剂互溶，此外氨基酸、多肽化合物和聚酯类高分子等在其中有很好的溶解性。由于3,3,3-三氟丙酸的CF3基团强吸电子性，使3,3,3-三氟丙酸呈现较强的酸性，其酸性与氢氟酸相当。

3,3,3-三氟丙酸可经氢化锂铝或硼氢化钠还原成三氟丙醛或三氟丙醇，也可在Rh/C催化剂存在下加氢还原为三氟丙醇。在强碱条件下3,3,3-三氟丙酸的CF3基团不稳定，易发生水解反应，因此3,3,3-三氟丙酸无法由三氟丙酸酯在碱性条件下水解而得，但可在酸性条件下水解制备。