Dopamina jest neuroprzekaźnikiem odpowiedzialnym za uczucia takie jak przyjemność, relaks i szczęście. Nikotyna wpływa na prawie każdą część ludzkiego ciała, zwłaszcza na mózg. Kiedy receptory nikotyny i dopaminy wchodzą w interakcję, mózg zmienia sposób, w jaki wytwarza dopaminę i jak reaguje na dopaminę. Ta reakcja jest główną przyczyną uzależnienia od nikotyny.
W ciągu siedmiu sekund nikotyna przedostaje się z płuc do krwi i mózgu. Podczas gdy przeciętny papieros zawiera tylko 1 mg do 3 mg nikotyny, to wystarczy, aby spowodować długotrwałą zmianę w ludzkim mózgu. Nikotyna powoduje, że mózg wytwarza więcej dopaminy niż zwykle, co odpowiada za stymulujące i euforyczne efekty używania tytoniu. Wpływ na poziom dopaminy w mózgu jest podobny do wpływu amfetaminy i psychostymulantów na mózg, dzięki czemu używanie tytoniu jest porównywalne z używaniem narkotyków, takich jak kokaina.
Kiedy receptory nikotyny i dopaminy wchodzą w interakcję, a mózg zaczyna wytwarzać więcej dopaminy w odpowiedzi na nikotynę, powoduje to, że mózg zmniejsza produkcję naturalnej dopaminy. Zasadniczo narząd uczy się, że musi jedynie wytworzyć ten neuroprzekaźnik w odpowiedzi na lek, a nie w odpowiedzi na jego naturalną funkcję. Chociaż proces ten przebiega dość szybko, trwa jeszcze długo po zaprzestaniu używania nikotyny, biorąc pod uwagę liczbę użytkowników tytoniu, którzy rzucili nałóg tylko po to, by wrócić do niego miesiące lub lata później.
Nikotyna i dopamina płatają figle ludzkiemu mózgowi. Kiedy nikotyna jest po raz pierwszy wprowadzana do organizmu, podczas gdy mózg nadal naturalnie wytwarza dopaminę, powoduje to, że mózg wytwarza znacznie wyższy poziom dopaminy niż jest używany do produkcji. To z kolei powoduje, że mózg wytwarza więcej receptorów dopaminy, aby poradzić sobie z ilością wytwarzanej dopaminy, powodując, że mózg jest bardziej wrażliwy na obecność nikotyny i dopaminy oraz na ich brak.
Nikotyna i dopamina w połączeniu są głównym powodem uzależnienia od wyrobów tytoniowych i objawów odstawienia związanych z rzuceniem palenia. Zmiana w mózgu polegająca na wytwarzaniu dopaminy tylko w określonych sytuacjach i wzrost receptorów dopaminy powoduje, że osoby używające wyrobów tytoniowych potrzebują częstych i stałych „poprawek”, aby czuć się normalnie. To, w połączeniu z faktem, że działanie nikotyny zwykle ustępuje w ciągu kilku minut, jest głównym powodem, dla którego rzucenie wyrobów tytoniowych jest tak trudne do zrobienia.