Pur și simplu, dependența de fumat este cauzată de nicotina din tutun și de modul în care nicotina intră în fluxul sanguin și creierul unui fumător. Așa cum oxigenul trece în plămâni și apoi în sânge, la fel fumul și nicotina trec în plămânii și sângele unui fumător și apoi trec prin fluxul sanguin în creier. Odată ajunsă în creier, dependența de fumat se stabilește prin modul în care nicotina acționează cu creierul, creând o schimbare fiziologică și dependență de nicotină. Acest lucru este de obicei întărit prin condiționarea socială și psihologică în care acțiunea fumatului devine și mai mult asociată cu plăcerea și relaxarea.
Dependența de fumat începe literalmente cu prima inhalare a unei țigări sau a unui produs similar din tutun. Nicotina este conținută în frunza de tutun și este o substanță cancerigenă care acționează ca apărare naturală a tutunului împotriva insectelor și a altor infestări potențiale. Nicotina trece din tutun prin fum în plămânii unui fumător sau în gura unui mestecător de tutun sau a unei țevi care nu inhalează sau a fumătorului de trabucuri și apoi în fluxul sanguin. Odată ajunsă în sânge, nicotina ajunge rapid la creier. Chiar dacă prima inhalare a unei țigări de către o persoană este însoțită de tuse, greață și alte potențiale neplăcute, în aproximativ 10 secunde nicotina a ajuns în creier și a declanșat un răspuns plăcut.
În creierul unei persoane, nicotina se potrivește receptorilor neuronali care sunt utilizați de obicei de un neurotransmițător numit acetilcolină. Acetilcolina este responsabilă pentru o serie de procese chimice neurologice diferite din creier, inclusiv eliberarea de dopamină și stimuli similari din centrul plăcerii. Aceasta înseamnă că atunci când nicotina ajunge la creierul unei persoane, declanșează un răspuns imediat de plăcere. Dependența continuă de fumat se stabilește pe măsură ce creierul încearcă să facă față inundației de nicotină prin crearea multor mai mulți receptori de acetilcolină, pe care nicotina este apoi capabilă să-i utilizeze.
Cu toate acestea, creșterea receptorilor necesită adesea cantități mai mari de nicotină pentru a declanșa răspunsul de plăcere. În acest moment, o persoană a cedat dependenței de fumat, iar creierul său a făcut acum schimbări fiziologice reale pentru a continua să se ocupe de nicotină. Acesta este motivul pentru care renunțarea este adesea însoțită de probleme fizice și psihologice, cum ar fi dureri de cap, greață, iritabilitate și schimbări de dispoziție. În timp ce renunță, o persoană își înfometează literalmente creierul de o substanță chimică la care creierul a ajuns să se aștepte ca parte obișnuită a operațiunii zilnice.
Dependența de fumat este de obicei întărită și mai mult prin condiționarea psihologică și socială, stabilită prin asocierea fumatului cu activități plăcute. Când o persoană fumează după fiecare masă, el sau ea își condiționează corpul să se aștepte la acea goană chimică și neurologică după masă. Odată condiționată, persoana se va aștepta în mod natural să simtă efectul fizic al nicotinei în sistemul său după fiecare masă. Acesta este motivul pentru care dependența de fumat este atât de des o problemă socială și mentală, precum și fizică, deoarece o persoană își învață corpul să asocieze răspunsul chimic cu alte activități.