Τα στοιχεία που παρέχονται από επιστημονικές μελέτες δείχνουν ότι υπάρχουν διάφορες συνδέσεις μεταξύ της νικοτίνης και της κατάθλιψης. Μια ομάδα ερευνητών έχει δημιουργήσει μια πιθανή σχέση μεταξύ της χρήσης νικοτίνης στους εφήβους και της κατάθλιψης των ενηλίκων, ένα φαινόμενο που μπορεί να προκύψει από την έκθεση του μη πλήρως ανεπτυγμένου εγκεφάλου των εφήβων στις χημικές ουσίες που περιέχονται στη νικοτίνη. Παραδόξως, μια άλλη μελέτη προτείνει ότι, λόγω της ικανότητάς της να διεγείρει τους νευροδιαβιβαστές του εγκεφάλου, η νικοτίνη μπορεί να είναι χρήσιμη στη θεραπεία της κατάθλιψης των ενηλίκων. Επιπλέον, υπάρχει μια αναγνωρισμένη σχέση μεταξύ της απόσυρσης από τη νικοτίνη και της κατάθλιψης, η οποία πιθανότατα έχει τις ρίζες της τόσο στις σωματικές όσο και στις ψυχολογικές επιπτώσεις της διακοπής της νικοτίνης.
Μια μελέτη του 2009 που διεξήχθη σε εργαστηριακούς αρουραίους υποδηλώνει ότι η χρήση νικοτίνης στην εφηβεία μπορεί να οδηγήσει σε κατάθλιψη στην ενήλικη ζωή. Κατά τη διάρκεια αυτής της μελέτης, σε έφηβους αρουραίους έγινε ένεση με διάλυμα νικοτίνης για περίοδο δύο εβδομάδων. Αργότερα παρατηρήθηκε ότι εμφανίζουν καταθλιπτικές αντιδράσεις όταν τοποθετούνται σε στρεσογόνες καταστάσεις. Είναι ενδιαφέρον ότι οι ενήλικες αρουραίοι στους οποίους έγινε ένεση με το διάλυμα νικοτίνης δεν εμφάνισαν σημάδια κατάθλιψης όταν τέθηκαν στις ίδιες αγχωτικές καταστάσεις με τα ζώα που έλαβαν ένεση κατά την εφηβεία. Αν και αυτό το φαινόμενο δεν είναι ακόμη πλήρως κατανοητό, οι ερευνητές έχουν προτείνει ότι, επειδή ο εγκέφαλος των εφήβων δεν έχει ακόμη ωριμάσει, μπορεί να είναι πιο ευαίσθητος σε βλάβες από τις χημικές ουσίες που περιέχονται στη νικοτίνη.
Από την άλλη πλευρά, μια μικρή μελέτη του 2006 υποδηλώνει ότι η νικοτίνη μπορεί πραγματικά να είναι χρήσιμη στη θεραπεία της κατάθλιψης σε ενήλικες. Κατά τη διάρκεια αυτής της μελέτης, οι μισοί από μια ομάδα μη καπνιστών ατόμων που έπασχαν από κατάθλιψη φορούσαν έμπλαστρο νικοτίνης, ενώ οι άλλοι μισοί φορούσαν έμπλαστρο εικονικού φαρμάκου. Μετά από οκτώ ημέρες, τα άτομα που φορούσαν το έμπλαστρο νικοτίνης ανέφεραν ότι τα συμπτώματα κατάθλιψής τους είχαν μειωθεί σε σοβαρότητα. Πιστεύεται ότι αυτή η επίδραση μπορεί να προκύψει από την τάση της νικοτίνης να διεγείρει την απελευθέρωση νευροδιαβιβαστών «καλής αίσθησης» όπως η σεροτονίνη στον εγκέφαλο. Οι ερευνητές που συμμετέχουν σε αυτή τη μελέτη δεν υποστηρίζουν τη χρήση επιβλαβών προϊόντων καπνού που περιέχουν νικοτίνη, αλλά είναι αισιόδοξοι για την πιθανότητα ανάπτυξης ενός φαρμακευτικού φαρμάκου που απομονώνει τις ιδιότητες ανακούφισης της κατάθλιψης της νικοτίνης.
Τέλος, υπάρχει μια από καιρό αναγνωρισμένη σχέση μεταξύ της απόσυρσης από τη νικοτίνη και της κατάθλιψης. Η κατάθλιψη που προκύπτει από τη διακοπή του καπνίσματος πιθανότατα προκαλείται τόσο από τη μειωμένη δραστηριότητα των νευροδιαβιβαστών όσο και από τις ψυχολογικές επιπτώσεις της διακοπής μιας συνήθειας που πολλοί χρήστες καπνού συνδέουν με ευχαρίστηση, άνεση και ηρεμία. Αυτή η συγκεκριμένη σχέση μεταξύ νικοτίνης και κατάθλιψης μπορεί να διαρκέσει μόνο έως ότου ένα άτομο προσαρμοστεί στη ζωή χωρίς καπνό. Σε σπάνιες περιπτώσεις, ωστόσο, ένας πρώην χρήστης νικοτίνης μπορεί να χρειαστεί συνεχή επαγγελματική υποστήριξη για τη διαχείριση της κατάθλιψης.