合物的挥发性增强，使得某些生化样品更易被质谱和气相色谱分析。三甲基氯硅烷与醇的反应会生成一分子的氯化氢，形成无水氯化氢的醇溶液。此溶液可以与酮和羧酸反应，用于温和合成相应的缩酮和酯。三乙胺和二异丙基氨基锂存在下，三甲基氯硅烷与可以烯醇化的醛、酮和酯反应，将其转化为三甲硅基烯醇醚。此类硅烯醇醚是很重要的烯醇负离子等价物，可以发生向山羟醛反应、麦克尔加成、Rubottom氧化反应（用mCPBA氧化为α-羟基酮）、烷基化等多种反应。用三甲基氯硅烷作原料，可以合成其他三甲基硅基化合物，包括：三甲基氟硅烷