Ale inne zastosowania są ważne, zdecydowanie największa część azotu pierwiastkowego jest zużywana w produkcji związków azotu. Potrójne wiązanie między atomami w cząsteczkach azotu jest tak silne (226 kilokalorii na mol, ponad dwa razy więcej niż wodór cząsteczkowy), że trudno jest spowodować azot cząsteczkowy, aby wejść w inne połączenia.

Główną komercyjną metodą utrwalania azotu (włączanie azotu pierwiastkowego do związków) jest proces Habera-Boscha do syntezy amoniaku. Proces ten został opracowany podczas I wojny światowej, aby zmniejszyć zależność Niemiec od azotanu chilijskiego. Obejmuje on bezpośrednią syntezę amoniaku z jego pierwiastków.

Duże ilości azotu są używane wraz z wodorem do produkcji amoniaku, NH3, bezbarwnego gazu o ostrym, drażniącym zapachu. Główną komercyjną metodą syntezy amoniaku jest proces Habera-Boscha. Amoniak jest jednym z dwóch głównych związków azotowych w handlu; ma liczne zastosowania w produkcji innych ważnych związków azotowych. Duża część komercyjnie syntetyzowanego amoniaku jest przekształcana w kwas azotowy (HNO3) i azotany, które są solami i estrami kwasu azotowego. Amoniak jest stosowany w procesie amoniakalno-sodowym (proces Solvaya) do produkcji sody kalcynowanej, Na2CO3. Amoniak jest również stosowany w przygotowaniu hydrazyny, N2H4, bezbarwnej cieczy stosowanej jako paliwo rakietowe i w wielu procesach przemysłowych.

Kwas azotowy jest kolejnym popularnym handlowym związkiem azotu. Bezbarwna, silnie żrąca ciecz, jest szeroko stosowana w produkcji nawozów, barwników, leków i materiałów wybuchowych. Mocznik (CH4N2O) jest najbardziej powszechnym źródłem azotu w nawozach. Azotan amonu (NH4NO3), sól amoniaku i kwasu azotowego, jest również stosowany jako azotowy składnik nawozów sztucznych oraz, w połączeniu z olejem opałowym, jako materiał wybuchowy (ANFO).

Z tlenem azot tworzy kilka tlenków, w tym podtlenek azotu, N2O, w którym azot jest w +1 stanie utlenienia; tlenek azotu, NO, w którym jest w +2 stanie; i dwutlenek azotu, NO2, w którym jest w +4 stanie. Wiele z tlenków azotu jest niezwykle lotnych; są one głównymi źródłami zanieczyszczeń w atmosferze. Podtlenek azotu, znany również jako gaz rozweselający, jest czasem używany jako środek znieczulający; wdychany wywołuje łagodną histerię. Tlenek azotu szybko reaguje z tlenem tworząc brunatny dwutlenek azotu, półprodukt do produkcji kwasu azotowego i silny utleniacz wykorzystywany w procesach chemicznych i paliwach rakietowych.

Jakieś znaczenie mają również niektóre azotki, substancje stałe powstałe w wyniku bezpośredniego połączenia metali z azotem, zwykle w podwyższonej temperaturze. Należą do nich środki hartownicze wytwarzane podczas ogrzewania stali stopowych w atmosferze amoniaku, w procesie zwanym azotowaniem. Szczególne zastosowanie mają te z boru, tytanu, cyrkonu i tantalu. Jedna forma krystaliczna azotku boru (BN), na przykład, jest prawie tak twardy jak diament i mniej łatwo utlenia się, a więc jest przydatny jako ścierniwo w wysokiej temperaturze.

Cyjanki nieorganiczne zawierają grupę CN-. Cyjanowodór, lub formonitryl, HCN, jest bardzo lotny i niezwykle trujący gaz, który jest używany w fumigacji, stężenie rudy, i różnych innych procesach przemysłowych. Cyjanogen, lub oksalonitryl, (CN)2, jest również stosowany jako półprodukt chemiczny i fumigant.

Azydki, które mogą być nieorganiczne lub organiczne, są związkami, które zawierają trzy atomy azotu w grupie, reprezentowane jako (-N3). Większość azydków są niestabilne i bardzo wrażliwe na wstrząsy. Niektóre z nich, takie jak azydek ołowiu, Pb(N3)2, są stosowane w detonatorach i spłonkach. Azydki, podobnie jak związki halogenowe, łatwo reagują z innymi substancjami przez przemieszczenie tzw. grupy azydkowej i dają wiele rodzajów związków.

Zawartość azotu tworzy wiele tysięcy związków organicznych. Większość znanych odmian może być traktowane jako pochodzące z amoniaku, cyjanowodoru, cyjanogen, i podtlenku azotu lub kwasu azotowego. Aminy, aminokwasy i amidy, na przykład, pochodzą z lub są ściśle związane z amoniakiem. Nitrogliceryna i nitroceluloza są estrami kwasu azotowego. Nitrozwiązki otrzymuje się w wyniku reakcji (zwanej nitrowaniem) między kwasem azotowym a związkiem organicznym. Azotyny są otrzymywane z kwasu azotowego (HNO2). Związki nitrowe otrzymuje się w wyniku działania kwasu azotowego na związek organiczny. Puryny i alkaloidy są związkami heterocyklicznymi, w których azot zastępuje jeden lub więcej atomów węgla.

.