กรดไตรฟลูออโรแอซีติก (TFA) ถูกใช้อย่างแพร่หลายเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาและตัวทำละลายในการสังเคราะห์อินทรีย์ โดยมีประสิทธิภาพสูงในการถอดกลุ่มป้องกัน เช่น การกำจัดกลุ่มป้องกัน Boc (tert-butoxycarbonyl) จากอะมีนในการสังเคราะห์เปปไทด์ เนื่องจากมีความเป็นกรดเข้มข้นและระเหยง่าย TFA จึงสามารถกำจัดออกได้ง่ายหลังปฏิกิริยาสิ้นสุด ทำให้เหมาะสำหรับกระบวนการทำให้บริสุทธิ์

TFA ทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในการเอสเทอร์ification, alkylation และการแปลงอื่นๆ ที่ใช้กรดส่งเสริม ในโครมาโตกราฟี TFA ถูกใช้บ่อยครั้งเป็นตัวจับคู่อิออนใน HPLC แบบ reversed-phase สำหรับการแยกเปปไทด์และโปรตีน ซึ่งช่วยปรับปรุงความละเอียดของยอดและการกู้คืนตัวอย่าง

TFA ยังถูกใช้ในการเตรียมอนุพันธ์ trifluoroacetyl ของสารประกอบอินทรีย์ ซึ่งเป็นสารกลางที่มีประโยชน์ในการผลิตยาและสารเคมีเกษตร ความสามารถในการทำให้สารกลางที่ทำปฏิกิริยาได้บางชนิดคงตัวทำให้ TFA มีคุณค่าต่อการสังเคราะห์สารประกอบฟลูออรีน ซึ่งมักแสดงกิจกรรมทางชีวภาพที่เพิ่มขึ้นและความเสถียรทางเมแทบอลิซึม

ในวิทยาศาสตร์วัสดุ TFA ถูกใช้ในการผลิตฟลูออโรโพลิเมอร์และสารเคมีอิเล็กทรอนิกส์ รวมถึงสารตั้งต้นสำหรับผลึกเหลวและเซมิคอนดักเตอร์ นอกจากนี้ยังถูกใช้ในกระบวนการ etching และทำความสะอาดในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ เนื่องจากคุณสมบัติการกัดกร่อนและการละลาย