Ο καπνός στα τσιγάρα περιέχει ενώσεις που είναι γνωστό ότι προκαλούν λειτουργικές και δομικές αλλαγές στον εγκέφαλο, καθιστώντας το κάπνισμα εθιστικό. Όταν κάποιος καπνίζει, η χημεία του εγκεφάλου αλλάζει ριζικά και το κάπνισμα γίνεται συνήθεια που διαμορφώνεται μέσω επαναλαμβανόμενων συνεδριών καθώς ο εγκέφαλος προσαρμόζεται στις αλλαγές στη χημεία του. Η διακοπή του καπνίσματος μπορεί να είναι προκλητική ως αποτέλεσμα του γεγονότος ότι το σώμα αναπτύσσει μια εξάρτηση από τις χημικές ουσίες του καπνού και ο ασθενής εμφανίζει συμπτώματα στέρησης καθώς ο εγκέφαλος προσπαθεί να προσαρμοστεί.
Η νικοτίνη, μια ένωση που βρίσκεται στον καπνό και μιμείται τις δράσεις του νευροδιαβιβαστή ακετυλοχολίνη στο σώμα, είναι το βασικό στοιχείο που κάνει το κάπνισμα εθιστικό. Όταν η νικοτίνη εισέρχεται στον εγκέφαλο, συνδέεται με τους υποδοχείς της ακετυλοχολίνης και οι άνθρωποι βιώνουν μια σειρά από νευρολογικές αποκρίσεις, συμπεριλαμβανομένης της αυξημένης εγρήγορσης και της εστίασης. Με την πάροδο του χρόνου, το τακτικό κάπνισμα κάνει τον εγκέφαλο να πιστεύει ότι τα επίπεδα ακετυλοχολίνης είναι ασυνήθιστα υψηλά και ως απάντηση, αυξάνει περισσότερους υποδοχείς για αυτόν τον νευροδιαβιβαστή.
Ο αυξημένος αριθμός υποδοχέων μειώνει την ευαισθησία στην ακετυλοχολίνη και τη νικοτίνη, καθώς χρειάζεται περισσότερος για να ληφθεί η ίδια απόκριση. Αυτό μπορεί να παρακινήσει τους ανθρώπους να καπνίσουν περισσότερο, προκαλώντας έτσι τον εγκέφαλο να αντιδράσει δημιουργώντας περισσότερους υποδοχείς και δημιουργώντας έναν ατελείωτο κύκλο, εξηγώντας τι κάνει το κάπνισμα εθιστικό. Όταν οι άνθρωποι σταματούν το κάπνισμα, έχουν αυξημένο αριθμό υποδοχέων ακετυλοχολίνης, αλλά αυτοί οι υποδοχείς δεν διεγείρονται. Ο ασθενής βιώνει απόσυρση καθώς ο εγκέφαλος αντιμετωπίζει τα φυσιολογικά επίπεδα ακετυλοχολίνης στο σώμα.
Οι νευρολόγοι έχουν μελετήσει εκτενώς την επίδραση του καπνίσματος στον εγκέφαλο για να μάθουν περισσότερα για το τι κάνει το κάπνισμα εθιστικό και πώς το κάπνισμα αλλάζει τη μακροπρόθεσμη λειτουργία και δομή του εγκεφάλου. Ορισμένες από αυτές τις μελέτες καταργήθηκαν από εταιρείες καπνού που ανησυχούσαν για τον αντίκτυπο στις πωλήσεις που θα μπορούσαν να έχουν οι αποκαλύψεις για επιπτώσεις στην υγεία, συμπεριλαμβανομένου του εθισμού. Όταν τελικά κυκλοφόρησαν μελέτες που πληροφορούσαν το κοινό ότι το κάπνισμα είναι εθιστικό, η ανταπόκριση του κοινού ήταν εκρηκτική σε ορισμένες περιοχές του κόσμου.
Το κάπνισμα δεν είναι μόνο εθιστικό, φαίνεται επίσης ότι είναι μια από τις ισχυρότερες εθιστικές ουσίες που χρησιμοποιούνται από τον άνθρωπο. Άτομα που έχουν βιώσει εξάρτηση από πολλαπλές ουσίες έχουν σημειώσει ότι τα προϊόντα καπνού είναι από τα πιο δύσκολα για να σταματήσουν το κάπνισμα. Επειδή το κάπνισμα είναι εθιστικό και δύσκολο να σταματήσει, πολλά προγράμματα δημόσιας ενημέρωσης εστιάζουν στην αποτροπή των ατόμων από το να αποκτήσουν συνήθειες καπνίσματος, με στόχο τη μείωση της συχνότητας εμφάνισης ασθενειών που σχετίζονται με το κάπνισμα στον πληθυσμό. Υπάρχουν σαφείς σχέσεις μεταξύ του καπνίσματος και μιας σειράς σοβαρών ιατρικών επιπλοκών, συμπεριλαμβανομένων των καρκίνων και των καρδιαγγειακών παθήσεων.