Iron(III) trifluoroacetylacetonate ใช้หลักในสาขาวิทยาศาสตร์วัสดุและนาโนเทคโนโลยี โดยทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์นาโนอนุภาคออกไซด์เหล็ก ซึ่งนำไปประยุกต์ใช้ในสื่อเก็บข้อมูลแบบแม่เหล็ก การถ่ายภาพทางการแพทย์ และระบบส่งยาแบบกำหนดเป้าหมาย

สารนี้ยังนำไปใช้ในกระบวนการ deposition ไอระเหยทางเคมี (CVD) เพื่อผลิตฟิล์มบางของออกไซด์เหล็ก ซึ่งมีความสำคัญในการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เซ็นเซอร์ และตัวเร่งปฏิกิริยา

นอกจากนี้ยังมีบทบาทในการเตรียมสารเคลือบขั้นสูงและวัสดุฟังก์ชันการใช้งาน เนื่องจากความสามารถในการสร้างคอมเพล็กซ์ที่เสถียรและคุณสมบัติการสลายตัวด้วยความร้อน