Azerbaycan, 24 Temmuz - 9 Ağustos tarihleri arasında Tokyo'da düzenlenen 2020 Yaz Olimpiyatları'nda 13 farklı branşta 44 sporcu ile katılmıştır.[4] Sovyet sonrası dönemde ülkenin Yaz Olimpiyatları'nda üst üste yedinci kez ortaya katılmasıydı.
Azerbaycan Olimpiyat turnuvasına bir erkek boksör katıldı. Dördüncü seribaşı Tayfur Aliyev, Londra, Birleşik Krallık'taki 2020 Avrupa Boks Olimpiyat Elemeleri Turnuvasında erkekler tüy siklet ligi'nde yer almak için 16 turda zafer kazandı.[7][8]
Azerbaycan, ilk 16'yı (birey için) ve ilk 5'i (grup için) bitirerek birey ve grup için ritmik jimnastikçilerden oluşan bir kadroya hak kazandı.[11]Zohra Aghamirova was announced as the individual on 27 June 2021.[12]
Azerbaycan atıcılıkta 2018 ISSF Dünya Atıcılık Şampiyonası, 2019 ISSF Dünya Kupası serisi, Avrupa Şampiyonası veya Oyunları ve Avrupa ön Eleme Turnuvasında en iyi bitirir olmaları sebebiyle aşağıdaki olaylar için kota yerler elde etmiş, 31 Mayıs 2020 (MQS) asgari yeterlilik puanı almişardır.[14]
Azerbaycanlı yüzücüler ayrıca aşağıdaki etkinliklerde (Olimpiyat Eleme Saatinde (OQT) her etkinlikte en fazla 2 yüzücüye ve Olimpiyat Seçme Saatinde (OST) potansiyel olarak 1'e kadar) eleme standartlarına ulaşmışlardır.:[15][16]