偶氮化是一個化學反應過程，主要涉及重氮鹽與酚類或芳胺的反應，生成偶氮化合物。這類化合物具有偶氮基─N=N─，它連線兩個烴基，通式為R─N=N─R′。偶氮基是一個發色團，能吸收特定波長的可見光。
在生物化學中，偶氮反應也指偶氮化合物與酚核或咪唑環結合產生有色物質，例如與酪氨酸和組氨酸反應產生相應顏色的產物。這種反應也適用於含有這些胺基酸的蛋白質。
偶氮染料是含有偶氮基的一類合成染料，品種繁多，套用廣泛，用於纖維、紙張、墨水、皮革、塑膠、彩色照相材料和食品著色。此外，某些偶氮化合物可用作酸鹼指示劑、金屬指示劑，或作為聚合反應的引發劑。
芳香族偶氮化合物因其共軛體系較大，具有較高的化學穩定性和熱穩定性，良好的光學性能和溶解性，通常以穩定的反式結構存在。在特定波長的紫外光照射下，反式結構可轉變為順式結構，而在可見光照射下，順式結構又能恢復到反式結構。這些特性使得芳香族偶氮化合物在有機染料、生物醫藥、食品添加劑、自由基誘發劑、液晶材料及非線性光學材料等多個領域有廣泛套用。