El fosfato de trioctilo es un excelente plastificante ignífugo y resistente al frío. Se utiliza en resinas vinílicas, resinas de celulosa, resinas fenólicas, poliuretanos, cauchos sintéticos, disolventes, antiespumantes, etc. Su rendimiento a bajas temperaturas es superior al de los ésteres de adipato, y presenta resistencia al moho y retardancia a la llama. Su mezcla con DOP permite obtener productos autoextinguibles y también se puede utilizar en compuestos para cables de PVC, recubrimientos, etc. También se puede utilizar como disolvente en la producción de peróxido de hidrógeno y como intermedio de pesticidas.