Thành phần trong khói thuốc lá tác động mạnh mẽ nhất đến hệ thần kinh trung ương là nicotine. Đây là chất gây nghiện chính của thuốc lá khiến cho người hút thuốc lá một thời gian sẽ bị nghiện và khó bỏ được.Sau khi hút thuốc chỉ cần một thời gian ngắn thôi là nicotine có thể đến não của bạn, kích thích tỉnh táo và khiến bạn cảm thấy tràn đầy năng lượng hơn. Tuy nhiên sau đó hiệu ứng này nhanh chóng mất đi và bạn sẽ cảm thấy mệt mỏi, uể oải nhiều hơn.

Khói thuốc lá mang Nicotine xâm nhập vào cơ thể qua đường hô hấp vào phổi, lan nhanh vào các mạch máu sau đó di chuyển lên não. Khi đó, Nicotine làm gia tăng chất dopamine gây rối loạn thần kinh: Lo lắng, căng thẳng, trầm cảm. Nicotine cũng khiến các Nơron thần kinh bị gián đoạn gây mất tập trung và trí nhớ bị giảm sút, xuất hiện cảm giác mệt mỏi do oxy cung cấp cho não bị thiếu.Đặc biệt khi trong trạng thái căng thẳng, người nghiện thuốc lá sẽ có xu hướng tìm đến thuốc lá để “ cứu cánh” đó là do Corticosterol- một loại hormon trong cơ thể có tác dụng làm giảm hiệu quả của nicotin. Ở người nghiện, khi thiếu thuốc sẽ có các biểu hiện như mệt mỏi, đau đầu, mất tập trung, rối loạn nhận thức, trầm cảm.

Đồng thời, thuốc lá còn ảnh hưởng tới các giác quan của con người như thị giác, vị giác, khứu giác: gây thoái hóa điểm vàng, đục thủy tinh thể, giảm thị lực, làm giảm cảm giác vị giác, khứu giác khiến cho ăn kém ngon nên người nghiện thuốc thường gầy sút do không muốn ăn.

Hút thuốc lá sẽ làm dư thừa hợp chất Dopamine, đây là một trong những nhân tố chính khiến não bộ suy giảm chức năng, gây bệnh tâm thần, ví dụ như tâm thần phân liệt.

Người hút thuốc lá nhiều thì não sẽ trở nên suy yếu và co dần lại. Từ đó, dẫn đến nhận thức bị suy giảm. Một nghiên cứu cho thấy, tỷ lệ người hút thuốc lá nguy cơ cao bệnh Alzheimer lên tới 79%. Một số người mắc chứng mất ngủ hay ngưng thở khi ngủ.

Ngoài ra, hút thuốc thường xuyên cũng gây ảnh hưởng không nhỏ đến trí thông minh của bạn. Nó làm giảm lượng oxy trong não và làm tăng hàm lượng carbon dioxide. Do đó, làm chậm lại khả năng phân tích, giải quyết các vấn đề của bộ não.

Trường Đại học Hopkins đã đưa ra con số thống kê trong 1.300 người thì tỷ lệ những người hút thuốc lá mắc bệnh đau lưng mãn tính tăng cao. Cụ thể so với người không hút là hơn 25% . Hàm lượng Nicotine trong máu làm tăng nguy cơ tích tụ mảng bám trong các động mạch. Từ lưu lượng máu truyền lên não giảm và có thể gây chứng đột quỵ. Hút thuốc lá làm tăng nguy cơ đột quỵ do xuất huyết não.

Trung tâm y tế tại Hà Lan đã đưa ra kết quả nghiên cứu: Trong tổng 9.209 cá nhân hút thuốc trên 65 tuổi mắc suy thoái não bộ gấp 5 lần. Theo đó, nguy cơ loạn trí của những người này cũng gấp 2 lần so với người không hút. Đặc biệt, phụ nữ hút thuốc khi mang thai thì đứa trẻ lớn lên sẽ có khả năng rối loạn tâm thần cao hơn 40% so với những trẻ khác.

Não bộ của trẻ vẫn đang trong giai đoạn phát triển và hoàn thiện nên nếu hít phải khói thuốc thì sẽ ảnh hưởng xấu đến hệ thần kinh. Tác động tiêu cực tới quá trình phát triển kỹ năng lập luận, kỹ năng nhận thức ở trẻ cũng như suy giảm chức năng nhận thức, giảm trí nhớ, gặp các rắc rồi về hành vi, chứng hiếu động thái quá.