سابقه روابط ایران و جمهوری آذربایجان در حوزه انرژی به سال 1990 میلادی و پس از فروپاشی اتحاد جماهیر شوروی سابق بازمی‌گردد. این در حالی است که تا پیش از استقلال آذربایجان از شوروی سابق، برقراری هرگونه روابط تجاری میان دو کشور غیرممکن بود. در همین راستا و پس از تثبیت قدرت حیدر‌علی‌اف، رئیس‌جمهور پیشین و فقید آذربایجان، نخستین موافقت‌نامه میان تهران و باکو در حوزه انرژی به امضا رسید.
پس از آغاز همکاری با ایران، آذربایجان که ذخایر بزرگ نفت و گاز را در اختیار دارد، تلاش کرد تا خود را به‌عنوان یک متحد قابل اعتماد برای اروپا مطرح کرده و بخشی از انرژی مورد نیاز این اتحادیه را از طریق مشارکت در پروژه کریدور گازی جنوبی مطرح سازد. همزمان با تلاش‌های جمهوری آذربایجان، ایران که بزرگ‌ترین ذخایر گاز طبیعی جهان را در اختیار داشته و ذخایر نفت خام آن نیز بسیار قابل توجه است، سعی کرده سهم خود را از بازارهای جهانی به دست آورده و به یکی از بزرگ‌ترین صادر‌کنندگان گاز در جهان بدل شود.
در شرایطی که این روزها هدف اصلی اتحادیه اروپا کاهش وابستگی به گاز روسیه و تنوع بخشیدن به منابع تامین انرژی این اتحادیه است، ایران و آذربایجان از ظرفیت‌های لازم برای بدل شدن به منابع تامین بخشی از انرژی مورد نیاز اروپا برخوردارند. در این رابطه ایران که خود را به‌عنوان بازیگری مهم در بازارهای جهانی گاز ارزیابی کرده و ممکن است به مشارکت در پروژه‌های گازی منطقه علاقه‌مند باشد، از شرکت‌های انرژی خارجی دعوت کرده است تا در صنعت انرژی این کشور در دوران پساتحریم سرمایه‌گذاری کنند. شرکت‌های انرژی آذری نیز می‌توانند در صنعت انرژی ایران ایفای نقش کرده و از طریق سرمایه‌گذاری در آن، در یک بازار انرژی نزدیک که دانش خوبی نیز از آن دارند فعالیت کنند.
در این چارچوب کارشناسان معتقدند افزایش همکاری‌های ایران و جمهوری آذربایجان می‌تواند زمینه را برای توسعه روابط دوجانبه فراهم کند. با این وجود ذخایر انرژی موجود در دریای خزر و قرار گرفتن برخی میادین نفتی و گازی روی خط مرزی سبب افزایش تنش میان دو کشور شده و اتخاذ یک سیاست منسجم برای تولید انرژی از منابع مشترک در دو کشور شده است.
ایران
ظرفیت تولید انرژی در ایران به دلیل اعمال تحریم‌های بین‌المللی بر صنعت انرژی این کشور توسط آمریکا و اتحادیه اروپا به‌شدت کاهش یافت. اما پس از حصول توافق جامع هسته‌ای میان ایران و قدرت‌های عمده جهانی، تهران در پی افزایش تولید خود بوده و قصد دارد سهم خود از بازارهای جهانی انرژی را مجددا به دست آورد. در همین راستا تهران به دنبال یک بازار هدف برای صادرات انرژی خود است و اروپا نیز به منابع انرژی ایران علاقه‌مند است.
آذربایجان
جمهوری آذربایجان که در حوزه جنوبی دریای خزر قرار گرفته است، یکی از قدیمی‌ترین کشورهای تولید‌کننده نفت خام در جهان محسوب شده و درآمد حاصل از تولید و صادرات انرژی اصلی‌ترین منبع تامین نقدینگی مورد نیاز اقتصاد آذربایجان به شمار می‌رود. همچنین این کشور یکی از مهم‌ترین و استراتژیک‌ترین مسیرهای انتقال انرژی دریای خزر به اروپا است. براساس اطلاعات ارائه شده از سوی اداره اطلاعات انرژی ایالات متحده آمریکا، منابع کشف شده نفت خام آذربایجان رقمی در حدود 7 میلیارد بشکه تخمین زده می‌شود. این موضوع سبب شده تا این کشور تازه استقلال یافته از اتحاد جماهیر شوروی سابق در سال 2013 روزانه 880 هزار بشکه نفت تولید کند.
این در حالی است که مصرف روزانه نفت خام آذربایجان فقط 85هزار بشکه بوده و بخش عمده نفت تولید شده در این کشور به بازارهای جهانی صادر می‌شود. لازم به ذکر است ذخایر گاز طبیعی این کشور رقمی معادل 35 تریلیون مترمکعب برآورد می‌شود که این حجم از ذخایر انرژی، باکو را به یکی از بازیگران عمده بازارهای جهانی انرژی بدل ساخته است.
وجود حجم قابل توجهی از منابع هیدروکربنی در ایران و آذربایجان، بازار انرژی ایران و توانایی‌های فنی شرکت‌های آذری زمینه را برای توسعه همکاری‌های دو طرف در حوزه انرژی فراهم کرده است. در حال حاضر روابط اقتصادی ایران و آذربایجان شامل تجارت گاز طبیعی، نفت، برق، مبادلات گمرکی، ارتباطات و حمل‌و‌نقل است. در سال 1995 جمهوری آذربایجان رسما از ایران دعوت کرد تا در پروژه توسعه میدان نفتی شاه دنیز مشارکت کند. ایران نیز در همان سال با مشارکت در پروژه مذکور موافقت کرد و پس از آن با اقدام آذربایجان به خرید برق از ایران به منظور تامین برق مورد نیاز منطقه نخجوان، زمینه را برای توسعه روابط تجاری دو کشور فراهم کرد.
مشارکت تهران و باکو در پروژه ساخت سد روی رود ارس به منظور استفاده منصفانه طرفین از این رودخانه و همچنین آغاز صادرات برق ایران از طریق مرز آستارا به جمهوری آذربایجان در سال 2006 میلادی از جمله همکاری‌های جمهوری اسلامی ایران و جمهوری آذربایجان در حوزه انرژی محسوب می‌شوند.