三乙醇胺在常溫下為無色透明黏稠液體，有輕微的氨味。具有吸濕性，可以吸收空氣中的水分和二氧化碳，三乙醇胺的用途非常廣泛，但也要注意它的化學性質及穩定性。

三乙醇胺遇高熱、明火或與氧化劑接觸，有引起燃燒的危險。其水溶液有腐蝕性。

三乙醇胺在非極性溶劑中幾乎不溶解，25℃時在苯中溶解4.2%（質量分數），四氯化碳中溶解0.4%（質量分數），庚烷中溶解（0.1%）以下，吸濕性強，露置于空氣中時顏色變深。與無機鹽或有機酸反應生產酯。能吸收二氧化塔及硫化氫等酸性氣體。純三乙醇胺對鋼、鐵等材料不起作用，而對銅、鋁及其合金有較大腐蝕性。與一乙醇二乙醇胺不同的是三乙醇胺與碘氫酸能生成碘氫酸鹽沉淀。

三乙醇胺的堿性比氨弱（pKa7.82），具有叔胺和醇的性質。與有機酸反應低溫時生產鹽，高溫時生成酯。與多種金屬生產2~4個配位體的螯合物。用次氯酸氧化時生產胺氧化物。用高碘酸氧化分解成氨和甲醛。硫酸作用生產嗎林代乙醇。三乙醇胺在低溫時能吸收酸性氣體，高溫則放出。