体内缓冲体系的一部分。氧化三甲胺通过酶降解生成三甲胺和二甲胺，这些化合物产生腐鱼气味。在产生二甲胺的同时还会生成甲醛，甲醛具有使蛋白质发生交联的作用，使冷藏的鱼肌肉变硬。十分新鲜的鱼基本上不含三甲胺。
制取.三甲胺水溶液用过氧化氢处理可得二水合氧化三甲胺。生物体内的氧化三甲胺是以胆碱为原料，经由三甲胺合成的。
三甲胺尿症.正常人吃下豆类、鸡蛋等含胆碱的食物后，胆碱在大肠内先被分解为三甲胺，然后三甲胺在肝脏的三甲胺氧化酶作用下被氧化为无味的氧化三甲胺