Η ντοπαμίνη είναι ένας νευροδιαβιβαστής υπεύθυνος για συναισθήματα όπως ευχαρίστηση, χαλάρωση και ευτυχία. Η νικοτίνη επηρεάζει σχεδόν κάθε μέρος του ανθρώπινου σώματος, ειδικά τον εγκέφαλο. Όταν οι υποδοχείς νικοτίνης και ντοπαμίνης αλληλεπιδρούν, ο εγκέφαλος αλλάζει τον τρόπο με τον οποίο δημιουργεί ντοπαμίνη και πώς ανταποκρίνεται στην ντοπαμίνη. Αυτή η αντίδραση είναι η κύρια αιτία εθισμού στη νικοτίνη.
Μέσα σε επτά δευτερόλεπτα, η νικοτίνη ανοίγει το δρόμο της από τους πνεύμονες στο αίμα και στον εγκέφαλο. Ενώ το μέσο τσιγάρο περιέχει μόνο 1 mg έως 3 mg νικοτίνης, αυτό είναι αρκετό για να προκαλέσει μια μακροχρόνια αλλοίωση του ανθρώπινου εγκεφάλου. Η νικοτίνη προκαλεί τον εγκέφαλο να παράγει περισσότερη ντοπαμίνη από ό,τι συνήθως, γεγονός που ευθύνεται για τα διεγερτικά και ευφορικά αποτελέσματα της χρήσης καπνού. Η επίδραση στα επίπεδα ντοπαμίνης στον εγκέφαλο είναι παρόμοια με την επίδραση που έχουν οι αμφεταμίνες και τα ψυχοδιεγερτικά στον εγκέφαλο, καθιστώντας τη χρήση του καπνού συγκρίσιμη με τη χρήση ναρκωτικών όπως η κοκαΐνη.
Όταν οι υποδοχείς νικοτίνης και ντοπαμίνης αλληλεπιδρούν και ο εγκέφαλος αρχίζει να παράγει περισσότερη ντοπαμίνη ως απόκριση στη νικοτίνη, αυτό αναγκάζει τον εγκέφαλο να μειώσει την παραγωγή φυσικής ντοπαμίνης. Το όργανο ουσιαστικά διδάσκεται ότι χρειάζεται να δημιουργήσει αυτόν τον νευροδιαβιβαστή μόνο ως απόκριση στο φάρμακο παρά ως απόκριση στη φυσική του λειτουργία. Αν και αυτή η διαδικασία συμβαίνει αρκετά γρήγορα, συνεχίζεται για πολύ μετά τη διακοπή της χρήσης νικοτίνης, αντιπροσωπεύοντας τον αριθμό των χρηστών καπνού που εγκατέλειψαν τη συνήθεια, για να επιστρέψουν σε αυτήν μήνες ή χρόνια αργότερα.
Η νικοτίνη και η ντοπαμίνη παίζουν ένα κόλπο στον ανθρώπινο εγκέφαλο. Όταν η νικοτίνη εισάγεται για πρώτη φορά στο σώμα, ενώ ο εγκέφαλος εξακολουθεί να παράγει ντοπαμίνη με φυσικό τρόπο, αναγκάζει τον εγκέφαλο να παράγει πολύ υψηλότερο επίπεδο ντοπαμίνης από αυτό που έχει συνηθίσει να παράγει. Αυτό, με τη σειρά του, αναγκάζει τον εγκέφαλο να δημιουργήσει περισσότερους υποδοχείς ντοπαμίνης για να χειριστεί την ποσότητα ντοπαμίνης που παράγεται, με αποτέλεσμα ο εγκέφαλος να είναι πιο ευαίσθητος στην παρουσία νικοτίνης και ντοπαμίνης και στην απουσία τους.
Η νικοτίνη και η ντοπαμίνη, όταν συνδυάζονται, είναι ο κύριος λόγος για τον εθισμό στα προϊόντα καπνού και τα συμπτώματα στέρησης που σχετίζονται με τη διακοπή του καπνίσματος. Η αλλαγή του εγκεφάλου να παράγει ντοπαμίνη μόνο σε ορισμένες περιπτώσεις και η αύξηση των υποδοχέων ντοπαμίνης κάνει όσους χρησιμοποιούν προϊόντα καπνού να χρειάζονται συχνές και σταθερές «διορθώσεις» για να αισθάνονται φυσιολογικοί. Αυτό, σε συνδυασμό με το γεγονός ότι τα αποτελέσματα της νικοτίνης συνήθως εξαφανίζονται μέσα σε λίγα λεπτά, είναι ο κύριος λόγος για τον οποίο η διακοπή των προϊόντων καπνού είναι τόσο δύσκολη.