Trioctylphosphat ist ein hervorragender Flammschutzmittel und kältebeständiger Weichmacher. Es findet Anwendung in Vinylharzen, Celluloseharzen, Phenolharzen, Polyurethanen, synthetischen Kautschuken, Lösungsmitteln, Entschäumern usw. Seine Tieftemperatureigenschaften sind besser als die von Adipat-Estern, und es bietet Schimmelresistenz und Flammschutz. Durch die Mischung mit DOP lassen sich selbstverlöschende Produkte herstellen. Es kann auch in PVC-Kabelmassen, Beschichtungen usw. verwendet werden. Darüber hinaus dient es als Lösungsmittel bei der Wasserstoffperoxid-Herstellung und als Zwischenprodukt für Pestizide.