Nikotyna. Jest to alkaloid, który wywołuje biologiczne uzależnienie u osób
mających z nim kontakt. Palenie papierosów pozwala na wchłonięcie 0,05- 0,15
mg nikotyny podczas jednego zaciągnięcia, daje to 1- 2 mg po wypaleniu
jednego papierosa. Ma ona krótki czas połowicznego rozpadu - w mózgu wynosi
on ok. 5 minut. Nikotyna działa na wszystkie narządy naszego ciała.
Ośrodkowy układ nerwowy - powoduje uzależnienie biologiczne od nikotyny.
Bardzo wysokie stężenie nikotyny blokuje przewodzenie impulsów w układzie
nerwowym. Układ krążenia - przyspieszenie czynności pracy serca, wzrost
ciśnienia tętniczego krwi, skurcz naczyń obwodowych. Układ oddechowy -
zwiększenie głębokości i częstości oddechów. Dawki śmiertelne porażają
ośrodek oddechowy w rdzeniu przedłużonym. Układ pokarmowy - małe dawki
pobudzają perystaltykę jelit a wyższe opóźniają perystaltykę powodując
zwolnienie opróżniania żołądka, co przedłuża uczucie sytości po jedzeniu.

Substancje smołowate (rakotwórcze). Substancje te podrażniają tkankę płuc i
mogą prowadzić do przewlekłych stanów zapalnych oraz nowotworów. Dym
tytoniowy inicjuje oraz pobudza rozwój nowotworów, zawiera około 60
substancji rakotwórczych lub współrakotwórczych, które znajdują się zarówno
w głównym strumieniu dymu jak i bocznym nierzadko w większym stężeniu, na
który narażone są osoby niepalące. Do najważniejszych należą:

węglowodory aromatyczne (np. benzopiren);
nitrozaminy (np. N-nitrozonornikotyna);
estry kwasów tłuszczowych;
metale ciężkie;
pierwiastki promieniotwórcze (np. kadm, polon);
chlorek winylu.
Substancje drażniące. Są to substancje, które działają głównie w drogach
oddechowych i w skład ich wchodzą:

związki zwężające oskrzela i powodujące kaszel;
związki upośledzające ruch rzęsek w drogach oddechowych - zaburzają one
funkcję samooczyszczającą oskrzeli i płuc doprowadzając do częstych
infekcji;
związki pobudzające wydzielanie śluzu - duże ilości śluzu mogą być przyczyną
częściowego lub całkowitego zamknięcia oskrzeli.
Tlenek węgla. Stanowi od 1 - 5% wdychanego gazu i jest wynikiem
niecałkowitego spalania dymu tytoniowego. Gaz ten około 200 razy łatwiej
wiąże się z hemoglobiną tworząc karboksyhemoglobinę, która nie przenosi
tlenu obniżając w ten sposób stężenie hemoglobiny nawet o 15%. Tlenek węgla
powoduje zmniejszenie tolerancji wysiłku, wzrost agregacji płytek krwi, co
może być związane z rozwojem miażdżycy, zmniejszenie wagi ciała dzieci matek
palących.