בתחומי הכימיה הסינתטית האורגנית וחומרים פונקציונליים, תרכובות אזו משכו זה מכבר תשומת לב נרחבת בשל המבנה הייחודי שלהן ותכונות אופטיות, אלקטרוניות וקואורדינציה מגוונות. המבנה המולקולרי של התרכובות הללו מכיל כולן קבוצת אזו (–N=N–), המורכבת משני אטומי חנקן המקושרים על ידי קשר כפול, שבצדם טבעות ארומטיות או מערכות מצומדות אחרות, היוצרים מערכת אלקטרונים π- מצומדת מאוד. מבנה זה מעניק להם צבעים חיים, תכונות טרנס-איזומריזציה- הפיכות ויכולות תגובה פוטו-אלקטרית ניתנות לכיוונון, מה שהופך אותם לחשובים בצבעים, פיגמנטים, ריאגנטים אנליטיים, חומרים אופטו-אלקטרוניים וביו-רפואה.
מנקודת מבט מבנית כימית, קבוצת אזו היא כרומופור טיפוסי; אורך ההרחבה המצומד שלו וההשפעות האלקטרוניות של התחליפים קובעים ישירות את המיקום והעוצמה של ספקטרום הספיגה. תרכובות אזו ארומטיות מציגות לעתים קרובות צבעים בהירים כגון אדום, כתום וצהוב, ובכך הופכות לעמוד התווך של צבעים ופיגמנטים מסורתיים. תכונות האלקטרון -תורם או- מושך האלקטרונים של התחליפים יכולים לווסת את אפקט העברת המטען התוך מולקולרי, ולגרום להזזה-אדום או כחול- של שיא הספיגה, ובכך להשיג בקרת צבע מדויקת. יתר על כן, הטבעות הארומטיות בשני הקצוות של קבוצת האזו יכולות לעבור איזומריזציה הפיכה בין סידורי cis וטרנס באור או בחום. תכונה פוטוכרומית או תרמוכרומית זו מספקת בסיס מולקולרי לאחסון מידע, מתגים אופטיים ועיצוב חומר חכם.
ברמת היישום, לתרכובות אזו שורשים היסטוריים עמוקים בתעשיות הטקסטיל והדפוס. כמחלקה חשובה של צבעים סינתטיים, הם נמצאים בשימוש נרחב לצביעת סיבים טבעיים וסינטטיים, כמו גם לצביעת נייר, עור וחומרים למגע עם מזון, בשל יתרונותיהם כגון יציבות צבע טובה, כרומטוגרמה מלאה ומסלולים סינתטיים בוגרים. תעשיית המזון השתמשה פעם בכמויות קטנות של צבעי אזו ספציפיים כחומרי צבע, אך מתוך הבנה עמוקה יותר שניתן לבצע מטבוליזם בכמה תרכובות אזו בגוף כדי לייצר אמינים ארומטיים, שהם מסרטנים, התקנות הרלוונטיות הטילו הגבלות קפדניות על צבעי אזו המשחררים אמינים ארומטיים מזיקים, מה שמניע את התעשייה לעבור לרעילות חלופית נמוכה-.
בתחומי הכימיה והחישה האנליטית, תרכובות אזו, בשל יכולתן ליצור קומפלקסים עם יוני מתכת או מולקולות ספציפיות או לעבור שינויים מבניים כדי לייצר תגובות צבע או פלואורסצנטיות, פותחו כמחווני חומצה-בסיסי, בדיקות יוני מתכת וחיישני pH. מאפייני שינוי הצבע הניתנים להפיכה-מתאימות במיוחד לבנייה של זיהוי חזותי והתקני ניתוח ניידים.
מחקר בחומרים אופטואלקטרוניים פתח כיוונים חדשים עבור תרכובות אזו. תוך שימוש בתכונות הפוטואיזומריזציה והאלקטרוכרומיות שלהם, ניתן לייצר מכשירים פונקציונליים כגון אמצעי אחסון אופטיים, שכבות יישור גבישים נוזליים, חומרים אופטיים לא ליניאריים וטרנזיסטורי סרט דק אורגני-. בתחום הביו-רפואי, כמה תרכובות אזו מתכלות עם-רעילות נמוכה נחקרות לצורך שחרור מבוקר צילום במערכות אספקת תרופות והדמיית תאים, תוך מינוף תגובת הפוטו שלהן לשליטה מרחבית-זמנית מדויקת.
למרות המגוון הרחב של יישומים עבור תרכובות אזו, לא ניתן להתעלם מהבטיחות וההשפעה הסביבתית שלהן. כמה צבעי אזו יכולים להתפצל כדי לשחרר אמינים ארומטיים בתנאים מצמצמים, מה שמחייב ניטור ובקרה משופרים של מטבוליטים במהלך הייצור והשימוש. הפיתוח של תהליכי סינתזה ירוקה, כגון שימוש בממיסים- בעלי רעילות נמוכה, שיפור כלכלת האטום, הפחתת פליטת תוצרי לוואי וחקירת מסלולים קטליטיים של אנזים ביו-, הופך למוקד מרכזי לפיתוח בר קיימא בתעשייה.
בסך הכל, תרכובות אזו שומרות על ערך משמעותי במספר תעשיות בשל יכולת העיצוב המבני שלהן, טווח הצבעים העשיר ויכולות התגובה הפוטואלקטריות הייחודיות שלהן. עם התקדמות בשיטות סינתזה וטכנולוגיות ויסות פונקציונליות, כמו גם הגדלת דרישות הבטיחות והגנת הסביבה, יישומיה ימשיכו להתרחב מתחומי צביעה מסורתיים לחומרים חכמים, ביו-רפואה וכימיה ירוקה, תוך הדגמה של אפשרויות חדשניות רחבות.
