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  三甲基氯矽烷在有機化學中有很廣泛的用途,既可作為三甲基矽基的來源,也可在無水情況下提供氯離子。  醇、胺、羧酸和金屬炔化物與三甲基氯矽烷迅速反應,分別生成三甲基矽醚、三甲基矽基胺類、三甲矽基酯和三甲矽基炔烴,可用於保護相應的官能團。用三甲基氯矽烷保護羥基的反應一般在三級胺中進行。保護後的化合物可通過與氟離子作用而脫去保護基。三甲矽基對酸是不穩定的,並且三甲矽基的引入會使化合物的揮發性增強,使得某些生化樣品更易被質譜和氣相色譜分析。  三甲基氯矽烷與醇的反應會生成一分子的氯化氫,形成無水氯化氫的醇溶液。此溶液可以與酮和羧酸反應,用於溫和合成相應的縮酮和酯。  三乙胺和二異丙基氨基鋰存在下,三甲基氯矽烷與可以烯醇化的醛、酮和酯反應,將其轉化為三甲矽基烯醇醚。此類矽烯醇醚是很重要的烯醇負離子等價物,可以發生向山羥醛反應、麥克爾加成、Rubottom氧化反應(用mCPBA氧化為α-羥基酮)、烷基化等多種反應。  用三甲基氯矽烷作原料,可以合成其他三甲基矽基化合物,包括:三甲基氟矽烷、三甲基溴矽烷、三甲基碘矽烷、三甲基氰矽烷、三甲基疊氮矽烷、三氟甲磺酸三甲矽酯(TMSOTf)等。其合成反應的通式如下:  三甲基氯矽烷的其他反應:
三甲基氯矽烷(分子式:(CH)SiCl),也稱氯化三甲基矽烷、氯代三甲基矽烷、三甲基一氯矽烷,室溫下為無色液體,是滷代矽烷的一種,在有機合成中有很多用途。 它在無水情況下穩定,但遇水即分解,生成六甲基二矽氧烷和鹽酸。