ใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาแบบถ่ายโอนเฟสในปฏิกิริยาการสังเคราะห์อินทรีย์ เพื่ออำนวยความสะดวกในการเกิดปฏิกิริยาระหว่างสารตั้งต้นในเฟสที่แตกต่างกัน โดยการถ่ายโอนไอออนเข้าสู่ตัวทำละลายอินทรีย์ ใช้ในการเตรียมสารเคมีละเอียดและยาเภสัชภัณฑ์ที่ต้องการสภาวะปฏิกิริยาอ่อนโยนและเลือกสรร นอกจากนี้ยังนำไปใช้ในทางไฟฟ้าเคมีในฐานะอิเล็กโทรไลต์สนับสนุน เนื่องจากมีความละลายดีและเสถียรในตัวทำละลายขั้ว รูปแบบที่เป็นน้ำตะกอนช่วยปรับปรุงการจัดการและความละลายในระบบน้ำ สารไอออนเทตราเอทิลแอมโมเนียมยังใช้ในงานวิจัยทางชีววิทยาและเภสัชวิทยา โดยเฉพาะในการศึกษาเกี่ยวกับช่องไอออนโพแทสเซียมในเซลล์ประสาทและกล้ามเนื้อ เนื่องจากสามารถยับยั้งช่องไอออน K+ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ จึงช่วยให้นักวิจัยศึกษาการทำงานของเซลล์ไฟฟ้าชีวภาพได้ชัดเจนยิ่งขึ้น