Trimethyl phosphonoacetate ใช้อย่างแพร่หลายในการสังเคราะห์อินทรีย์ในฐานะสารเคมีที่หลากหลาย ทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการผลิตยาต่างๆ โดยเฉพาะในการสังเคราะห์ยาต้านไวรัสและยารักษามะเร็ง สารนี้ยังใช้ในการเตรียมเอสเทอร์ฟอสโฟเนต ซึ่งจำเป็นในสารเคมีเกษตรสำหรับการป้องกันพืช นอกจากนี้ยังมีบทบาทในการพัฒนาสารกันไฟและพลาสติไซเซอร์ ซึ่งช่วยเพิ่มความปลอดภัยและความทนทานของวัสดุ ความสามารถในการทำปฏิกิริยาและความเสถียรทำให้เป็นส่วนประกอบที่มีคุณค่าในงานวิจัยและการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรม