三氟乙醇在有机化学中用作溶剂。用过氧化氢对硫化合物的氧化反应常采用TFE作溶剂。
在生物学中，TFE可于用NMR光谱学研究蛋白质折叠时作为一种联合溶剂。此溶剂能有效地把肽及蛋白质溶解。在一定浓度下，TFE可强烈地影响蛋白质的三维结构。
工业上，三氟乙醇是生产尼龙和医药时用的溶剂。
三氟乙醇可被氧化为三氟乙醛或三氟乙酸。它也可提供三氟甲基，参与化学反应如Horner-Wadsworth-Emmons反应的Still-Gennari改进。
2,2,2-三氟乙基乙烯基醚是三氟乙醇的乙烯基醚，用作通过临床诊断的可吸入药品。可由三氟乙醇与乙炔加成制备。
