טריטיום נוצר באופן טבעי בשכבות הגבוהות של האטמוספירה כתוצאה מתגובה בין הקרינה הקוסמית ואוויר. כמו כן טריטיום נוצר כתוצאה מתגובות גרעיניות בכורים לייצורחשמל וכן מפיצוץפצצות גרעין. ניתן ליצור טריטיום גם מפירוק6Li בכורים גרעיניים המיועדים לכך. בברית המועצות כורים לייצור טריטיום נבנו בהובלתפיוטר ספיבק. בארצות הברית ייצורו בוצע באתר Savannah River Site ובהמשך עבר לאתרים אחרים. היקף הייצור בארצות הברית ירד בהדרגה לרמה של 16 ק"ג בשנת2023.
השימוש העיקרי בטריטיום הוא בפצצות גרעיניות, בהן הוא משמש כ'נפץ' לתגובה התרמו-גרעינית. כמו כן, הוא משמש במדעי החיים כסמן גרעיני למחקרביוכימי.התמרת המימן שבתרכובת מסוימת, המהווה חומר מוצא לתגובה הביוכימית הנחקרת, בטריטיום, תאפשר לנטר את הצטברות החומר ברקמות, בתאים, ובאברונים מסוימים, באמצעות מדידת עוצמת קרינת הבטא הנפלטת מהם בפרקי זמן קצובים.
שימוש נוסף בטריטיום הוא כמקור אנרגיה להתקנים פולטיאור במקומות בהם לא ניתן לשלבסוללות או מקורחשמל אחר. הקרינה המתפרקת בדעיכת הטריטיום נבלעת בחומריםפלואורסצנטיים ומעוררת אותם לרמות אנרגיה גבוהות. פליטת הקרינה מחומר פלואורסצנטי נעשית בתחום האור הנראה וכך ניתן לייצר שלטים זוהרים מסוגים שונים (וסתים, מכשירי מדידה שונים כגון מדי לחץ, שעוני יד, שלטי סימון, וכןכוונות לילה לרובים) ללא מקור חשמל.
