Nicotina é um composto químico presente no tabaco. Quando o tabaco é fumado, a nicotina é absorvida através do revestimento das paredes dos pequenos sacos de ar nos pulmões. Quando inalada ou mastigada, é absorvida pelas membranas mucosas do nariz ou da boca. A nicotina também pode ser absorvida pela pele.

Independentemente de como a nicotina é absorvida, ela entra na corrente sanguínea, circula por todo o corpo e chega ao cérebro, onde atravessa a barreira hematoencefálica. Uma vez no cérebro, liga-se e ativa receptores chamados receptores colinérgicos.

Esses receptores colinérgicos estão presentes no cérebro, bem como em outras áreas, como músculos, coração, glândulas suprarrenais e outros órgãos vitais. Normalmente, esses receptores são ativados pelo neurotransmissor acetilcolina, produzido nas terminações nervosas do cérebro e nos nervos do sistema nervoso periférico.

As ações da acetilcolina ajudam a manter a respiração saudável, a função cardíaca, o movimento muscular e as funções cognitivas, como a memória.

Como a nicotina tem uma estrutura semelhante à da acetilcolina, ela pode ativar os receptores colinérgicos. No entanto, ao contrário da acetilcolina, a nicotina entra no cérebro e interrompe seu funcionamento normal. O tabagismo regular leva a uma alteração no número de receptores colinérgicos e a alterações em sua sensibilidade à nicotina. Isso pode levar ao desenvolvimento de tolerância à nicotina.

Quando isso acontece, a pessoa afetada precisa usar nicotina regularmente para manter a função cerebral normal. Se o nível de nicotina cair, o fumante pode apresentar sintomas desagradáveis de abstinência, que o levam a "completar" seus níveis de nicotina fumando novamente. Devido às suas propriedades altamente viciantes, fumar é considerado pela Associação Americana do Coração um dos vícios mais difíceis de abandonar.