A nicotina provoca efeitos fisiológicos e patológicos em diversos órgãos exercendo a sua ação por três vias:

• Transmissão ganglionar;

• Recetores colinérgicos nicotínicos em células cromafins através de catecolaminas;

• Estimulação do sistema nervoso central através dos recetores colinérgicos nicotínicos.  

​

       A nicotina presente no fumo inalado é transportada para os pulmões onde é rapidamente absorvida entrando para a circulação venosa pulmonar. Seguidamente, passa para a circulação arterial através da qual atinge rapidamente o cérebro em 10 a 20 segundos (Figura 5). Como esta substância é um análogo estrutural da acetilcolina liga-se aos recetores colinérgicos nicotínicos (nAchRs) que estão presentes no sistemas nervoso central (SNC) e em outros órgãos periféricos. Os nAchRs são canais catiónicos, portanto da sua ativação resulta a entrada de sódio e de cálcio. Consequentemente, o cálcio ativa os seus canais dependentes da voltagem promovendo a entrada de mais cálcio.

​

       A estimulação dos nAchRs cerebrais leva à libertação de uma grande variedade de neurotransmissores, nomeadamente  dopamina. Esta está associada ao sistema de recompensa e como tal a sua libertação conduz a uma sensação de bem estar, sendo esta a razão da nicotina estar associada à dependência. Outros neurotransmissores são libertados, como a serotonina, ácido gama-aminobutírico (GABA), glutamato e endorfinas. Grande parte deste efeito ocorre por via dos nAchRs e uma pequena parte por ação direta. Sendo o glutamato um neurotransmissor excitatório do SNC facilita a libertação de dopamina. O tabagismo crónico diminuiu a atividade da monoaminoxidase A e B (MAO A e MAO B, respetivamente) que são responsáveis pela metabolização das monoaminas, como é o caso da dopamina e noradrenalina, assim sendo como não são metabolizadas há um aumento das suas concentrações. Desta forma, há uma potenciação dos efeitos da nicotina contribuindo para a sua dependência (Figura 6).

​

       A nicotina aumenta a atividade do córtex pré-frontal e sistemas visuais. Por outro lado, aumenta as espécies reativas de oxigénio (ROS), a peroxidação lipídica, o stress oxidativo, a apoptose e danos no DNA.