Operationen, som beskrivs som "antiterroristisk" av Azerbajdzjans försvarsdepartement, har redan resulterat i dödsfall.
Elva azerbajdzjanska poliser och civila har rapporterats döda i en minexplosion och en annan incident. Det upplyser BBC.
Azerbajdzjan anklagar armeniska "sabotagegrupper" för dödsfallen och säger att explosionen ägde rum i en zon där ryska fredsbevarande styrkor är stationerade.
Landet har också anklagat Armenien för "systematisk beskjutning" och har därför inlett "lokala, antiterroristiska aktiviteter" som svar.
Armenien förnekar anklagelserna och säger att deras styrkor inte har skjutit mot den azerbajdzjanska armén.
Båda länderna är medlemmar i flera europeiska organisationer, inklusive Europeiska Politiska Gemenskapen och Europarådet.
Detta är inte första gången de två länderna har varit i konflikt över Nagorno-Karabach.
De har tidigare gått i krig om regionen två gånger, först på 1990-talet och senast 2020.
Regionen är starkt minerad, och hundratals azerbajdzjaner har skadats eller dödats av landminor som lagts av armeniska styrkor.