ใช้หลักๆ เป็นตัวทำละลายและรีเอเจนต์ในการสังเคราะห์อินทรีย์ โดยเฉพาะในการสังเคราะห์เปปไทด์ ซึ่งช่วยในขั้นตอนการถอดปกป้อง (deprotection) และการตัด (cleavage) นอกจากนี้ยังใช้ในสเปกโทรสโกปีนิวเคลียร์แมกเนติกเรโซแนนซ์ (NMR) เป็นตัวทำละลายแบบดีวเทอเรต ซึ่งช่วยเพิ่มความละเอียดของสเปกตรัม ยิ่งไปกว่านั้น ยังทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในปฏิกิริยาเคมีต่างๆ เช่น การเอสเทอริฟิเคชันและอะซิเลชัน เนื่องจากคุณสมบัติกรดที่แรง ในอุตสาหกรรมเภสัชกรรม ใช้ในการชำระและวิเคราะห์สารประกอบ เพื่อให้ได้ความบริสุทธิ์สูงและการจำแนกประเภทที่แม่นยำ รูปแบบดีวเทอเรตมีคุณค่าอย่างยิ่งในการศึกษาที่ต้องการการติดฉลากไอโซโทปสำหรับการติดตามและการสืบสวนกลไก นอกจากนี้ ใช้ในการวิเคราะห์ทางเคมีและชีวเคมี โดยเฉพาะในการศึกษาโครงสร้างและปฏิกิริยาของโมเลกุลด้วยเทคนิค NMR เนื่องจากอะตอมดีวเทอเรียม (D) ใน Trifluoroacetic acid-d1 ช่วยให้สามารถติดตามและวิเคราะห์การเคลื่อนที่ของโปรตอนในโมเลกุลได้อย่างแม่นยำ และใช้เป็นสารตั้งต้นหรือรีเอเจนต์ในการสังเคราะห์สารเคมีที่มีดีวเทอเรียมเป็นส่วนประกอบ ซึ่งมีประโยชน์ในการศึกษากลไกปฏิกิริยาและกระบวนการทางชีวเคมีในระดับโมเลกุล