三甲基硅基团（简写：TMS），是有机化学中的一种官能团。该基团由三个甲基连接于一个硅原子组成，即：[−Si(CH₃)₃]，硅原子可连于分子中的其他基团。这个基团的特点是具有一定的化学惰性且具有较大的分子体积，这些特性使得其在化学中具有广泛的应用。

一个三甲基硅基再连接一个甲基上可形成四甲基硅烷，同样简写为TMS。

带有三甲基硅基的化合物在自然界并不常见，化学家常使用一种三甲基硅化试剂进行一些非挥发化合物的衍生化，如一些醇、苯酚或羧酸类化合物。这类衍生化反应利用三甲基硅基取代化合物中羟基上的氢原子，以这种方式可在分子上引入三甲基硅氧基团[−O-Si(CH₃)₃]，反应中的常用试剂如：三甲基氯硅烷和二(三甲基硅基)酰胺。三甲基硅基团在分子上的引入，通常使分子具有更易挥发的倾向，从而分子更易被气相色谱法或质谱所检测。如菜籽固醇相关文献中就提及了其三甲基硅衍生化的反应。

For tetramethylsilane, which also abbreviated as TMS, see tetramethylsilane.

A trimethylsilyl group (abbreviated TMS) is a functional group in organic chemistry. This group consists of three methyl groups bonded to a silicon atom [−Si(CH₃)₃], which is in turn bonded to the rest of a molecule. This structural group is characterized by chemical inertness and a large molecular volume, which makes it useful in a number of applications.