4-Azidotoluene solution ใช้หลักในการสังเคราะห์อินทรีย์และวิทยาศาสตร์วัสดุ เนื่องจากมีกลุ่ม azide ที่ทำปฏิกิริยาได้สูง มันทำหน้าที่เป็นตัวกลางสำคัญในปฏิกิริยา click chemistry โดยเฉพาะในการก่อตัวของสารประกอบ triazole ผ่านการ cycloaddition ระหว่าง azide-alkyne ปฏิกิริยานี้ถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวางในการค้นพบยา, bioconjugation, และเคมีโพลิเมอร์ เพื่อสร้างโมเลกุลซับซ้อนด้วยความจำเพาะและประสิทธิภาพสูง นอกจากนี้ ยังถูกใช้ในการศึกษาการติดฉลาก photoaffinity เพื่อตรวจสอบปฏิกิริยาระหว่างโปรตีน-ลิแกนด์และระบุจุดยึด การประยุกต์ใช้ยังขยายไปสู่การพัฒนาวัสดุขั้นสูง เช่น พื้นผิวที่ functionalized และโพลิเมอร์ที่ cross-linked ซึ่ง reactivity ของมันช่วยให้การปรับเปลี่ยนที่แม่นยำ