En bajas concentraciones presenta un fuerte olor a pescado manido (que ya no es fresco), mientras que a altas concentraciones tiene un olor similar al del amoníaco.
A temperatura ambiente (25 °C) se presenta como un gas, y se comercializa usualmente en cilindros presurizados o en disolución acuosa al 40 %, ya que al igual que el amoníaco es muy soluble en ese líquido.
Es la principal sustancia responsable del olor desagradable asociado al pescado descompuesto, a algunas infecciones (como las infecciones vaginales tipo tricomoniasis o Gardnerella), y al mal aliento.
Los pacientes desarrollan un característico "olor a pescado" en su sudor, orina y aliento luego de haber consumido alimentos ricos en colina.
La trimetilaminuria es un desorden autosómico recesivo que involucra una deficiencia de la trimetilamina oxidasa.