Serbien uppmanar EU att göra processen kort med Kosovo och avfärda landets ansökan omgående.
Ansökan skrevs på onsdagen under av Kosovos president, talman samt premiärminister i Pristina. Dokumentet kommer att lämnas över till EU:s nuvarande ordförandeland Tjeckien på torsdagen.
– Det här är början på ett nytt kapitel, sade Kosovos premiärminister Albin Kurti och tillade att kommande framsteg i EU-processen nu beror på landets villighet till reformer som stärker demokratin och ekonomin.
EU:s medlemsländer och Europaparlamentet har samtidigt enats om en plan för att låta invånare i Kosovo resa visumfritt in i EU.
De nya reglerna ska träda i kraft före den 1 januari 2024 och ska tillåta två 90-dagars besök per år, lyder uttalanden från parlamentet och Europeiska rådet.
Vägen innan Kosovo kan släppas in i EU-värmen tros dock bli både lång och svår – inte minst på grund av spänningarna med Serbien, som Kosovo utropade sig självständigt från 2008. Belgrad uppger att man kommer att uppmana de fem EU-länder som inte erkänt Kosovo (Grekland, Spanien, Rumänien, Slovakien och Cypern), plus Ungern, att sätta käppar i hjulet för Kosovo i Bryssel.
Vissa av länderna på västra Balkan har stått i EU:s väntrum i över tio år – Nordmakedonien i hela 18. Framför allt kvarstår frågetecken kring rättssäkerhet, korruption och organiserad brottslighet. Även Serbien vill bli medlemmar i unionen.