Trifenylofosfina jest podstawowym surowcem do kompleksowych katalizatorów rodowo-fosfinowych i ma szerokie zastosowanie w krajowym przemyśle petrochemicznym. Jest również stosowany w przemyśle farmaceutycznym, syntezie organicznej i dziedzinach analitycznych. Trifenylofosfinę można również stosować jako środek rozjaśniający w procesach barwienia, przeciwutleniacz w polimeryzacji polimerów i wywoływaniu filmu kolorowego, stabilizator w poliepoksydacji oraz jako odczynnik analityczny.
Stosowany w syntezie organicznej, jako inicjator polimeryzacji, surowiec do antybiotyku klindamycyny oraz próbka wzorcowa do oznaczania fosforu w analizie śladowej substancji organicznych.
Stosowany do wytwarzania palladu, irydu, rodu, niklu i innych złożonych katalizatorów; odczynnik Wfttiga; odtlenienie (tlenek N-pirydyny, nitrozobenzen, wodoronadtlenek) dihalogenków trifenylofosfiny; odsiarczanie; i odbromowanie. Może także przekształcać związki -bromonitro w nitryle. Może reagować z alifatycznymi związkami diazowymi, tworząc -ketoaldehydy i -ketokwasy. Można go również stosować do przegrupowań Beckmanna, dekwaternizacji soli pierścieniowych pirydyny oraz w niektórych syntezach w połączeniu z jodem bromu, czterochlorkiem węgla (bromkiem) i bromkiem N-butadienoiminy.
Trifenylofosfina jest dość powszechnym środkiem redukującym i w większości przypadków reakcja jest napędzana przez tworzenie się tlenku trifenylofosfiny (reakcja korzystna termodynamicznie). Ponadto trifenylofosfina jest szeroko stosowana jako ligand w katalizatorach metalicznych.
