ไตรเมทิลฟอสฟีนถูกใช้อย่างแพร่หลายเป็นลิแกนด์ในเคมีออร์กาโนเมทัลลิก ซึ่งมันก่อตัวเป็นคอมเพล็กซ์ที่เสถียรกับโลหะทรานซิชัน เพิ่มกิจกรรมการเร่งปฏิกิริยาในปฏิกิริยาต่างๆ มันมีบทบาทสำคัญในการสังเคราะห์สารเคมีละเอียดและเภสัชภัณฑ์ โดยเฉพาะในปฏิกิริยาครอสคัปเปลิงที่เร่งด้วยพาลาเดียม เช่น ปฏิกิริยา Heck และ Suzuki นอกจากนี้ ยังถูกใช้ในการผลิตสารกึ่งตัวนำและเป็นสารตั้งต้นในการผลิตฟิล์มบางสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ คุณสมบัติการรีดิวซ์ที่แรงยังทำให้มันมีประโยชน์ในการรีดิวซ์ออกไซด์โลหะให้เป็นรูปแบบโลหะบริสุทธิ์ ในงานวิจัย มันเป็นสารเคมีที่มีค่าสำหรับการศึกษาการโต้ตอบระหว่างฟอสฟีน-โลหะและเคมีการประสาน