從菸草的煙霧中可以分離出3000多種有毒物質，其中主要的是尼古丁（菸鹼）、煙焦油、氫氰酸、一氧化碳、丙烯醛和一氧化氮等。煙霧中90%是氣體，其餘是煙塵微粒。 　　尼古丁是一種劇毒物質，有色，味苦。實驗證明，一支香菸中所含的尼古丁足以毒死一隻小白鼠，用1-2滴尼古丁即能毒死一條狗。抽一支香菸大約有0.05毫克的尼古丁隨著煙霧吸入體內。吸一盒煙（20支）進入體內尼古丁1毫克，若抽30年香菸（約21萬支）就有108克尼古丁進入體內。 　　煙焦油裡面含有多環芳烴、亞硝胺、酚等化學物質，現已被科學家們公認為是致癌物質。多環芳烴是碳氫化合物，3、4-苯並芘是它的代表，致癌性很強。每一支香菸中約含0.1微克3、4-苯並芘。3、4苯並芘對實驗動物半數致死劑量為80微克，最小致死劑量為0.4微克-2微克。在用菸斗的菸絲中，還含有另一種強力的致癌物質N-亞硝哌啶，它是誘發肝癌、胃癌、結腸癌的重要因素。煙焦油的致癌作用和煤焦油樣，都可在實驗動物的面板上百分之百地引起癌症。吸入的煙焦油附著在支氣管壁上或吸收到某一器官裡去，就和塗在動物面板上一樣地起作用，最終也會引起癌症。 　　吸菸時煙霧中的一氧化碳濃度，比工業廢氣中的最大允許濃度高840倍，丙烯醛濃度比最大允許深度高1500倍。煙霧吸入肺內透過肺泡進入血液，影響血液輸送氧氣的功能，致使人輕度缺氧。 　　砷，是人人皆知的毒物，它也是致肺癌的一種毒物，煙中也含有這種物質。在煙焦油中還含有少量的放射性同位素釙、鉛和鉍。這些對人體都是有害的物質，並且釙會沉積在肺、腎等器官，也有致癌作用。 　　香菸中的放射性物質，有較強的輻射反應。據估計，對一個每天抽一包香菸的人來說，一年抽菸吸入的放射性物質的輻射量，等於一年拍攝300張X線胸片的輻射量。 　　當吸菸者點燃香菸時，煙火把菸草葉的茸毛燒成了難以溶解的顆粒。這些顆粒混合放射物質，被深深地吸入吸菸者的肺中，特別是肺泡上。一個健康的人體防禦系統通常能在數小時內清除一支香菸所產生的菸灰和有害物質，但要消除淤積多年的肺組織內煙塵和有害物質就不容易了。