El ácido trimelítico es un importante intermediario químico que se utiliza principalmente en la preparación de agentes de reticulación de combustibles sólidos en propulsores de cohetes, resinas aldólicas, pinturas de horneado solubles en agua, plastificantes plásticos de alto rendimiento y materiales de membrana de ósmosis inversa para la desalinización de agua de mar. Además, también tiene aplicaciones en la separación y purificación de iones de metales de tierras raras, fármacos anticancerígenos, reguladores del crecimiento vegetal, fungicidas, conservantes y fijación de columnas de cromatografía de gases.