三乙醇胺在气体净化中主要用作脱硫剂。这种化合物具有出色的吸附和吸收能力，能够有效地去除工业排放中的硫化氢和二氧化碳等酸性气体。因此，在石油炼制和合成氨装置中，三乙醇胺被广泛应用于脱硫工艺，以减少有害气体的排放，达到环保标准。三乙醇胺是一种用于合成水溶性润滑剂的关键成分。润滑剂中，许多油性剂原本是非水溶性的。但三乙醇胺具有三个-OH基团，通过调整原料的比例，使其与油性剂发生化学反应，从而生成具有水溶性的油性剂。这种水溶性润滑剂不仅提高了润滑效果，还为多种应用提供了更灵活的选择。
三乙醇胺由于氮原子上存在孤对电子，因此具有弱碱性，其碱性比氨弱(pKa=7.82)。这种弱碱性使得三乙醇胺能够与无机酸或有机酸反应生成相应的盐。同时，三乙醇胺还具有叔胺和醇的性质，能够参与多种化学反应。例如，与有机酸反应时，低温下生成盐，高温下则可能生成酯;与多种金属能生成2~4个配位体的螫合物;用次氯酸氧化时生成胺氧化物;用高碘酸氧化则分解成氨和甲醛等。
在化妆品工业中，三乙醇胺是一种重要的原料。它可以用作乳化剂、保湿剂、增稠剂和PH平衡剂等，广泛应用于洗面奶、眼用凝胶、保湿剂、洗发水等化妆品中。三乙醇胺能够改善皮肤粗糙、干燥等症状，并具有治疗皮肤炎症的作用。同时，它还能综合化妆品中的刺激感，使产品更加温和。
除了医药和化妆品领域外，三乙醇胺还用于其他多个方面。例如，在化学工业中，它可用作天然橡胶、合成胶的硫化活性剂、丁腈橡胶聚合活性剂等;在废气处理中，它可用于脱除硫化氢及二氧化碳等酸性气体;此外，三乙醇胺还可用作增粘剂、中和剂、润滑液的防腐剂等。