تدل الدراسات على أن نيكوتين السجائر يُمتص بسهولة من خلال الأغشية المبطنة للفم وبواسطة الأوعية الدموية المنتشرة في الرئة، ويقل امتصاصه بواسطة أغشية المعدة والأمعاء، ويصل النيكوتين من الرئة إلى المخ بعد 7.5 ثانية من جذب أنفاس السيجارة.
وهذا يفسر سرعة تأثير النيكوتين على المخ، حيث يؤثر على بعض مراكزه ويقود الى الاستمتاع وزيادة التركيز الفكري والتغلب على التوتر والقلق والتعب، كما يساعد على ارتخاء العضلات. ثم ينخفض معدل النيكوتين في الدم إلى النصف بعد حوالي 20 دقيقة من إطفاء السيجارة وهذا يفسر رغبة المدخن في إشعال سيجارة أخرى بعد مدة قصيرة من إطفاء السيجارة السابقة. وقد دلت الأبحاث على أن النيكوتين يساعد على إفراز مورفين المخ أو الإندورفين كما يساعد على إفراز مواد أخرى مثل النور أدرينالين والدوبامين، ويسبب إفراز هذه المواد تنشيط مراكز النشوة بالمخ وهذا يؤدي إلى استمتاع المدخن بالنيكوتين، كما يعد إفراز هذه المواد سبباً أساسياً من أسباب ظهور أعراض الحرمان بعد الإقلاع عن التدخين، حيث إنه عندما يقلع المدخن عن التدخين ينعدم وصول النيكوتين إلى المخ وهذا يقلل من إفراز الإندورفين والمواد الأخرى التي كانت تعطي المتعة للمدخن، ولهذا يشتهي المدخن السيجارة بعد الإقلاع عنها وتظهر عليه بعض الأعراض التي قد لا يحتملها، ويحاول التغلب عليها بممارسة التدخين مرة أخرى. وهذا من أهم أسباب فشل العديد من محاولات الإقلاع عن التدخين وإصابة المدخن باليأس والإحباط