三甲胺是一种重要的有机化工原料，主要用作有机合成，制药物，表面活性剂，杀虫剂，生产胆碱及氯化胆碱，缩合聚合的催化剂，燃气加臭剂，离子交换树脂原料等，又用作测定甲氧和乙氧基试剂。三甲胺是我国GB2760—1996规定暂时允许使用的食用香料。工业品规格有≥30%三甲胺水溶液商品出售。用于制造植物生长抑制剂矮壮素[ClCH2CH2N(CH3)3Cl]以及保肝药物胆碱[HOCH2CH2N(CH3)3OH-]等。在离子交换树脂制造中作为季铵化的助剂。
三甲胺化学性质活泼，能与酸反应生成盐;能被过氧化氢氧化，生成氧化三甲胺;也能被硝酸氧化;与环氧化物反应，生成季铵盐;本品不与磺酰氯反应，而一甲胺和二甲胺能与磺酰氯反应，利用此一特点而使三者分离;在碱性条件下与氮氧化物(N2O3、N2O4及NO)反应，生成亚硝胺。本品有毒，刺激皮肤、眼睛及粘膜，吸入后，引起头痛、恶心，严重时产生痉挛，长时间与皮肤接触，引起组织坏死。大鼠经口LD50100 mg/kg。工作场所最高允许浓度24mg/m3。
以上信息由Chemicalbook的晓楠编辑整理。无色可液化易燃气体，有刺鼻的令人不愉快的氨样臭气和鱼腥气味。有毒! 相对分子质量59.11。相对密度0.6709(0/4℃)，熔点-117℃，沸点3.2～3.8℃，在800～1300℃下分解生成氰化氢和甲烷。蒸气压(×103Pa)、 13.332(-40.3℃)、191.0(20℃)。折射率 1.3631(0℃)。闪点-6℃。易溶于水，溶于乙醇、乙醚、苯、甲苯、二甲苯、乙苯和氯仿。30℃时在水中的溶解度为89、40℃时为20，水溶液呈强碱性。易燃烧。三甲胺为一级易燃品，能与空气形成爆炸性混合物，有强腐蚀性，应远离火种，密封保存。通常以水溶液存在，为弱碱性溶液。与无机酸作用生成易溶于水的盐类。由氨和甲醇在高温高压和催化剂存在下作用而制得三甲胺。

三甲胺是一种中强碱，与汞和氧化剂急剧地发生反应。其是一种含氮碱，容易获得质子形成三甲胺正离子。

实验室中可由多聚甲醛与氯代铵反应制备三甲胺，也可由甲醛与甲酸在氨中反应而制备。在5L三颈烧瓶上，装回流冷凝器和温度计，瓶中放入充分摇匀的500g (9.35mol)氯化铵和1330g(14.8mol)三聚甲两荃。在油浴上加热，当混合物开始液化时，猛烈放出二氧化碳，立即停止加热：如反应过猛须移去油浴，让反应在不加热情况下继续反应，直至气体放出不太猛烈时，再重新加热逐渐升温至160℃左右，保持此温度直到无二氧化碳放出为止，约需2.5～3.5小时。反应完成后，改回流为蒸馏装置，并装上分液漏斗，冷凝器的下口连一导管，插入盛有1000g溶剂的接受器底部，在接受器塞上引出一导管，插入一盛有150g溶剂(水或乙醇)的两口瓶底部，两口瓶的另一口为最后出气口(如溶剂为无水乙醇则需于出口咱装氯化钙干燥管)。将1100g氢氧化钠溶于2L 水中，稍冷，经分液漏斗滴入反应混合物中，胺即蒸出，通过冷凝器进入盛有水或乙醇的两级接受瓶中。开始滴加时要特别慢，待部分反应混合物分解后，可加快滴碱的速度，至氢氧化钠溶液全部滴入后，再将反应混合物加热10—15分钟以驱出残存的三甲胺。反应共需时间3 —4小时。所得溶液即为三甲胺溶液。产率约80—90%。按气相色谱法(GT-10-4)用极性柱在适当溶剂中进行测定。LD₅₀19mg/L(吸入)。FEMA(mg/kg)：汤料0.10。无水物为无色液化气体，有鱼腥的氨气味。 能溶于水、乙醇和乙醚。GB 2760一1996规定为暂时允许使用的食用香料。用作消毒剂、天然气的警报剂、分析试剂和有机合成原料，也用于医药、农药、照相材料、橡胶助剂、炸药、化纤溶剂、表面活性剂和染料的原料。

三甲胺可用作分析试剂和用于有机合成，测定甲氧基和乙氧基；也用于杀虫剂的制造，亦用作消毒剂等。

以甲醇与氨（1：2.5）在高温（420℃）、高压（4900kPa）下，以活性氧化铝为催化剂进行反应，制得的粗混甲胺，经分馏得到三甲胺。小量生产时可用甲醛作原料。生产时将氯化铵投入反应锅，一面升温，一面滴加甲醛，并收集蒸出物，直到温度升到148℃，即为甲基化反应终点。出料，得三甲胺盐酸盐（[593-81-7]）。蒸出的甲醛溶液备用。将三甲胺盐酸盐用氢氧化钠溶液混合加热至80℃，游离出三甲胺气体。由甲醇和氨(1：2.5)在高温(420℃)、高压(4900kPa)下以活性氧化铝为催化剂反应得粗品，经分馏而得。有害气体中毒吸入- 大鼠 LCL0: 3500 PPM/4小时; 吸入-小鼠 LC50:19000毫克/ 立方米与空气混合明火、受热可爆遇明火、高温、氧化剂易燃; 燃烧产生有毒氮氧化物烟雾库房通风低温干燥; 与氧化剂、酸类分开存放雾状水、二氧化碳、泡沫、干粉TWA 24 毫克/ 立方米