香烟的主要成份为尼古丁，焦油及一氧化碳。烟草内常混合添加剂, 产生的烟油被吸入肺部时会在肺泡中吸收。烟草中的尼古丁，一经吸收就会在少於7秒内迅速被血液运送至脑部，刺激特定的脑细胞长出对尼古丁敏感度较高的的受体。受体与尼古丁结合後，脑部的多巴胺分泌便会增加，令人产生快感和放松的感觉，吸烟量越多，受体增生的数目就越多。如果烟量减少了，与受体结合的尼古丁量也会减少，间接降低脑中的多巴胺，令人产生不舒服的感觉，产生要吸烟的慾望和冲动，形成依赖，最後就会因重复吸食而成瘾。
在戒烟的过程中，这些在脑部对尼古丁敏感特高的受体，会因为长时间没有接触尼古丁而减少，令戒烟人士在缺乏尼古丁刺激的情况下，多巴胺的分泌也不再受到干扰。然而，基於细胞本身记忆功能，当戒烟人士的脑细胞再接触到尼古丁时，在很短的时间内，这些受体又会再转化成以往的状态，极度需要尼古丁来维持稳定，於是烟瘾又会再次出现。