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  三氟甲磺酸常温下是一种有吸水性的无色液体。它溶于极性溶剂,如二甲基甲酰胺,二甲基亚砜,乙腈和二甲基砜。但由于接触时反应会剧烈放热,将它加入极性溶剂中可能造成危险。 三氟甲磺酸是一种超强酸K = 1 ×10 (pKa ~ −12) 。由于它的热稳定性和化学稳定性很强,它和它的共轭碱都有较多的用途。 CFSO, 三氟甲磺酸根, 能够抵抗 氧化还原反应的发生,这和很多同时具有强氧化性的强酸形成了鲜明的对比,如高氯酸、硫酸、硝酸。它也不容易让其他物质磺化,因此无需和在使用 硫酸, 氟代硫酸, 和 氯磺酸时一样担心这个反应的发生。(以下是一个三氟甲磺酸 「不发生」的磺化反应:)  三氟甲磺酸在湿润的空气中发烟,其能形成稳定的一水合固体, CFSOH·HO,其熔点为34 °C.

  三氟甲磺酸首次于1954年由Haszeldine和Kidd以如下途径制得:  三氟甲磺酸的工业制备是通过甲磺酸的 电化学氟化 (ECF) : 反应产物CFSOF通过水解,得到三氟甲磺酸根离子。 另外, 制备三氟甲磺酸也可使用三氟甲基处理磺酰氯,由该反应产物经过如下的水解得到:  以上途径制得的粗品可经蒸馏变为三氟甲磺酸酐而实现纯化.

  三氟甲磺酸是已知的最强酸之一,任何时候都应当谨慎地处理该物质。如不慎接触眼睛,它会造成从烧伤甚至到失明不等的严重伤害。如接触皮肤,三氟甲磺酸会造成皮肤烧伤和长期的组织损伤。如少量CFSOH·HO被吸入肺部,它将造成痉挛,炎症和水肿

  在实验室中, 三氟甲磺酸是有用的质子化试剂,部分原因是因为其共轭碱不是亲核试剂。它常被采用为在非水溶液滴定所使用的酸(因为它在乙腈,乙酸等多种溶质中都能表现出可观的酸性且往往强于无机酸HCl或HSO)
三氟甲磺酸( 缩写TFMS, TFSA, HOTf 或 TfOH),是一种很强的有机酸,分子式为CFSOH。它在研究酯化反应时被用于作催化剂。