甜菜碱是一种碱性物质，具有强烈的吸湿性能，所以在制作工艺中经常会使用抗结块剂处理，其分子结构、应用效果与天然甜菜碱无明显差别，属于化学合成的天然物等同物。易吸潮的鳞状或棱状结晶，热至310°左右分解，味甜。极易溶于水，易溶于甲醇，溶于乙醇，具有调节体内渗透压，缓和应激，促进脂肪代谢和蛋白质合成，提高瘦肉率的功能，并能增强抗球虫药的疗效。在水产动物饲料中用作诱食剂。当天然菜碱中的甲基可以被其他取代基取代，得到诸多烷基芳香甜菜碱或烷基酰胺丙基甜菜碱等；连结正、负电荷中心的碳桥可以增长，得到丙基甜菜碱、丁基甜菜碱等；乙酸基也可被其他基团取代，得到磺乙基、磺丙基甜菜碱或硫酸（乙）基甜菜碱、磷酸（乙）基甜菜碱等两性表面活性剂。本类产品有优良的发泡能力，能使毛发柔软，适用于配制香波、泡沫浴、敏感皮肤制剂、儿童清洁剂等。因耐水性好，用于制备硬水洗涤剂。还可作为杀菌剂，用于杀灭包括结核菌在内的多种细菌，用作纤维、织物柔软剂和抗静电剂、钙皂分散剂、杀菌消毒洗涤剂及橡胶工业的凝胶乳化剂、兔羊毛缩绒剂、灭火泡沫剂等，亦是农药草甘膦的增效剂。也用于生产染色助剂、防锈剂、金属表面加工助剂。