Phân tử nicotine hình thành một cầu nối tại điểm tiếp giáp giữa các tế
bào thần kinh, ban đầu giúp tăng cường sự truyền tải các xung thần kinh.
Nhưng cầu nối này không dễ dàng xóa bỏ giữa các nhịp xung, vì vậy cuối
cùng điểm truyền tin trở nên tắc nghẽn. Hiệu ứng kích thích của nicotine bị
triệt tiêu, và hoạt động của các cơ, đặc biệt là của tim bị làm chậm lại. Do
vậy, tuần hoàn máu cũng chậm lại, oxy được phân phối trong cơ thể và lên
não với lưu lượng thấp hơn, kết quả là tạo nên hiệu ứng an thần. Điều này
giải thích cho việc những người nghiện nicotine thường nói rằng cần hút
một điếu thuốc để bớt căng thẳng thần kinh, thế nhưng nicotine thực sự
phản tác dụng trong những trường hợp cần một trí óc tỉnh táo nhanh nhẹn.
Ngoài ra, những người hút thuốc lâu năm thường dễ bị nhiễm trùng hơn, ví
dụ như hoại thư, phát triển mạnh trong điều kiện thiếu oxy do tuần hoàn
máu kém.
Với liều lượng lớn, nicotine là chất độc chết người. Hấp thu một liều nhỏ
khoảng 50 mg có thể giết chết một người trưởng thành chỉ trong vài phút.
Nhưng độc tính của nicotine không chỉ phụ thuộc vào liều lượng mà còn cả
vào cách nó được hấp thu vào cơ thể. Nicotine độc gấp một ngàn lần khi
thẩm thấu qua da so với khi được uống. Các acid dạ dày có lẽ đã phân hủy
một phần nicotine. Trong trường hợp hút thuốc, phần lớn alkaloid trong
thuốc lá bị oxy hóa bởi nhiệt độ khi đốt cháy tạo thành những hợp chất ít
độc hơn. Điều này không có nghĩa là hút thuốc lá hoàn toàn vô hại, chỉ là
nếu quá trình oxy hóa phần lớn nicotine và những alkaloid khác trong thuốc
lá không xảy ra, việc hút thuốc sẽ dẫn đến tử vong chỉ sau vài điếu. Và do
