Beim Rauchen entsteht ein Gemisch aus verschiedenen Gasen, in dem 0,1 bis 1 mm grosse Teilchen (Partikel) gelöst sind. Zu den Partikeln gehören das Nikotin sowie der krebserregende Teer. Die enthaltenen Gase sind beispielsweise Kohlenmonoxid, Stickstoff, Blausäure und Ammoniak.

Nikotin entfaltet seine psychoaktive Wirkungen im Gehirn, indem zahlreiche Neurotransmitter freigesetzt werden. Zu den Nikotineffekten zählen Stimulierung, aber auch Beruhigung sowie eine Steigerung der Wahrnehmungs- und Gedächtnisleistung, Stimmungsaufhellung, Angst-, Stress-, Schmerz- und  Appetithemmung. Bei den organspezifischen Reaktionen von Nikotin sind Herz-Kreislauf-Wirkungen bekannt, die zum Anstieg der Pulsfrequenz, des Blutdrucks, zur Kontraktion des Herzmuskels und zu einer Minderdurchblutung der Haut- und Koronargefässe führen.