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  三氟甲磺酸常溫下是一種有吸水性的無色液體。它溶於極性溶劑,如二甲基甲醯胺,二甲基亞碸,乙腈和二甲基碸。但由於接觸時反應會劇烈放熱,將它加入極性溶劑中可能造成危險。 三氟甲磺酸是一種超強酸K = 1 ×10 (pKa ~ −12) 。由於它的熱穩定性和化學穩定性很強,它和它的共軛鹼都有較多的用途。 CFSO, 三氟甲磺酸根, 能夠抵抗 氧化還原反應的發生,這和很多同時具有強氧化性的強酸形成了鮮明的對比,如高氯酸、硫酸、硝酸。它也不容易讓其他物質磺化,因此無需和在使用 硫酸, 氟代硫酸, 和 氯磺酸時一樣擔心這個反應的發生。(以下是一個三氟甲磺酸 「不發生」的磺化反應:)  三氟甲磺酸在溼潤的空氣中發煙,其能形成穩定的一水合固體, CFSOH·HO,其熔點為34 °C.

  三氟甲磺酸首次於1954年由Haszeldine和Kidd以如下途徑製得:  三氟甲磺酸的工業製備是通過甲磺酸的 電化學氟化 (ECF) : 反應產物CFSOF通過水解,得到三氟甲磺酸根離子。 另外, 製備三氟甲磺酸也可使用三氟甲基處理磺醯氯,由該反應產物經過如下的水解得到:  以上途徑製得的粗品可經蒸餾變為三氟甲磺酸酐而實現純化.

  三氟甲磺酸是已知的最強酸之一,任何時候都應當謹慎地處理該物質。如不慎接觸眼睛,它會造成從燒傷甚至到失明不等的嚴重傷害。如接觸面板,三氟甲磺酸會造成面板燒傷和長期的組織損傷。如少量CFSOH·HO被吸入肺部,它將造成痙攣,炎症和水腫

  在實驗室中, 三氟甲磺酸是有用的質子化試劑,部分原因是因為其共軛鹼不是親核試劑。它常被採用為在非水溶液滴定所使用的酸(因為它在乙腈,乙酸等多種溶質中都能表現出可觀的酸性且往往強於無機酸HCl或HSO)
三氟甲磺酸( 縮寫TFMS, TFSA, HOTf 或 TfOH),是一種很強的有機酸,分子式為CFSOH。它在研究酯化反應時被用於作催化劑。