1、由于硅-卤键的特殊活泼性，由三甲基氯硅烷出发，可以合成一系列含硅-官能团结构的有机硅化合物，如三甲基烷氧基硅烷、六甲基二硅氧烷、六甲基二硅氮烷、三甲基氰基硅烷等。
2、三甲基氯硅烷是在有机分子中引入三甲基硅基的优良试剂，可以作为羟基、羧基、氨基等官能团的保护基团。连接和脱去三甲基硅基的反应，产率高，条件温和，适用范围广，在有机合成中得到广泛应用。
3、某些生化样品经与三甲基氯硅烷反应得到硅烷化的衍生物，具有大的挥发性，使生化样品的气相色谱分析得以实现。
4、三甲基氯硅烷是作为有机硅高聚物的封头剂，起到调节高聚物分子量的作用，特别是在硅油的生产中有广泛应用。
