Trimethylamine (N,N-dimethylmethaanamine) is een tertiair amine waarin elk waterstofatoom van ammoniak is vervangen door een methylgroep. Watervrij trimethylamine is een kleurloos gas met een visachtige geur die bij hogere concentraties ammoniakachtig wordt; het wordt ook als waterige oplossing gehanteerd. Het wordt gebruikt in de organische synthese, vooral van cholinezouten en quaternaire ammoniumverbindingen, en als flotatiemiddel.