A fumaça do cigarro é inalada para os pulmões, distribuindo-se para o sistema circulatório fazendo com que a nicotina chegue de 7 a 19 segundos ao cérebro. Além disso, o fluxo sanguíneo capilar pulmonar é rápido, e todo o volume de sangue do corpo percorre os pulmões em um minuto. Dessa forma, as substâncias inaladas pelos pulmões espalham-se pelo organismo com uma velocidade quase igual à de substâncias introduzidas por uma injeção intravenosa. A fumaça do charuto e cachimbo é absorvida pela mucosa oral. Dessa forma, não há a necessidade de tragá-la, pois da cavidade oral, a nicotina atinge rapidamente o cérebro.

A nicotina, que é encontrada no cigarro, é a droga que causa dependência. Essa substância é psicoativa, isto é, produz a sensação de prazer, o que pode induzir ao abuso e à dependência. A dependência à nicotina é incluída na Classificação Internacional de Doenças da Organização Mundial de Saúde - (CID). Ao ser inalada produz alterações no Sistema Nervoso Central, modificando assim o estado emocional e comportamental dos indivíduos, da mesma forma como ocorre com a cocaína, heroína e álcool. Depois que a nicotina atinge o cérebro, libera várias substâncias (neurotransmissores) que são responsáveis por estimular a sensação de prazer explicando-se assim as boas sensações que o fumante tem ao fumar. Com a inalação contínua da nicotina, o cérebro se adapta e passa a precisar de doses cada vez maiores para manter o mesmo nível de satisfação que tinha no início. Esse efeito é chamado de tolerância à droga. Com o passar do tempo, o fumante passa a ter necessidade de consumir cada vez mais cigarros. Com a dependência, cresce também o risco de se contrair doenças crônicas não transmissíveis, que podem levar à invalidez e à morte.

O tabagismo é uma doença e tem relação com aproximadamente 50 enfermidades, dentre elas vários tipos de câncer (pulmão, laringe, faringe, esôfago, estômago, pâncreas, fígado, rim, bexiga, colo de útero, leucemia), doenças do aparelho respiratório (enfisema pulmonar, bronquite crônica, asma, infecções respiratórias) e doenças cardiovasculares (angina, infarto agudo do miocárdio, hipertensão arterial, aneurismas, acidente vascular cerebral, tromboses). Há ainda, outras doenças relacionadas ao tabagismo: úlcera do aparelho digestivo; osteoporose; catarata; impotência sexual no homem; infertilidade na mulher; menopausa precoce e complicações na gravidez.