สารละลายไตรเอทิลเมทิลแอมโมเนียมไฮดรอกไซด์ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในกระบวนการทางเคมีต่างๆ โดยเฉพาะในด้านการสังเคราะห์อินทรีย์ โดยทำหน้าที่เป็นเบสที่แรงและตัวเร่งปฏิกิริยาการถ่ายโอนเฟส ซึ่งช่วยอำนวยความสะดวกในการทำปฏิกิริยาที่ต้องถ่ายโอนสารตั้งต้นระหว่างเฟสที่ไม่ละลายกัน สารเคมีนี้ยังถูกใช้ในการเตรียมสารประกอบแอมโมเนียมสี่ค่า ซึ่งจำเป็นในการผลิตสารลดแรงตึงผิว ยาฆ่าเชื้อ และน้ำยาปรับอ่อนนุ่มผ้า นอกจากนี้ยังมีบทบาทในการสังเคราะห์ยาและสารเคมีเกษตร โดยใช้คุณสมบัติเบสที่แรงและคุณสมบัติการเร่งปฏิกิริยาเพื่อขับเคลื่อนปฏิกิริยาเฉพาะอย่างมีประสิทธิภาพ ในเคมีวิเคราะห์ มันบางครั้งถูกใช้เป็นตัวแทนจับคู่อิออนในโครมาโทกราฟีของเหลวประสิทธิภาพสูง (HPLC) เพื่อปรับปรุงการแยกสารบางชนิด ความหลากหลายและประสิทธิภาพทำให้เป็นสารเคมีที่มีค่าทั้งในอุตสาหกรรมและห้องปฏิบัติการ