President Sauli Niinisto en de regering hebben zondag officieel besloten dat Finland het lidmaatschap zal aanvragen, maar de beslissing hangt af van de goedkeuring van het parlement.
Van de 200 wetgevers stemden er 188 voor en acht tegen de aanvraag, zei voorzitter Matti Vanhanen.
Minister van Buitenlandse Zaken Pekka Haavisto zei dat het besluit geen reden was om feest te vieren omdat "er oorlog is in Europa".
"Finlands lidmaatschap van de NAVO zal niets veranderen aan onze grondgedachte dat wij altijd vreedzame oplossingen zullen zoeken en dat wij een vredelievende natie zijn die in de eerste plaats diplomatieke oplossingen zal zoeken voor elk conflict," zei hij tijdens het debat.
Tot de tegenstanders van de aanvraag behoorden enkele wetgevers van de Linkse Alliantie, die deel uitmaakt van de vijfpartijencoalitie van Finland, onder wie Markus Mustajarvi, die het besluit met een tegenvoorstel aanvocht, waardoor het in stemming werd gebracht.
"Onze grens zou de grens worden tussen het militaire bondgenootschap en Rusland. Nieuwe spanningen zouden niet alleen een risico zijn tijdens de aanvraagprocedure, maar veeleer een nieuwe en permanente voorwaarde van ons buitenlands en veiligheidsbeleid," zei hij.
Begin dinsdag besloot de commissie buitenlandse zaken zich bij de staatsleiding aan te sluiten en het parlement voor te stellen dat het Noordse land het lidmaatschap zou aanvragen.
"Na een zeer groot aantal deskundigen te hebben gehoord en de adviezen van 10 (parlementaire) commissies te hebben ontvangen, is de commissie voor buitenlandse zaken het met de regering eens dat Finland het lidmaatschap van de NAVO moet aanvragen. Dit besluit is unaniem," vertelde voorzitter Jussi Halla-aho aan verslaggevers.
