Никотин является холиномиметическим агентом, то есть он увеличивает активность ацетилхолина в ЦНС. В недавно проведённых исследованиях было показано, что никотин также увеличивает уровень дофамина в головном мозге, что может являться фактором получения удовольствия от курения.
Никотин является одним из веществ с сильным аддиктивным потенциалом. При курении бо́льшая часть никотина пиролизуется, но даже оставшейся небольшой дозы достаточно для вызывания соматических и психологических эффектов, в том числе и для формирования химической зависимости. Исследования, проведённые Хеннингфилдом и Беновитцем, показали, что никотин в бо́льшей степени вызывает физическую зависимость, чем кофеин и марихуана, но в меньшей, чем алкоголь, кокаин и героин. Перрин в своём исследовании сделал вывод, что никотин больше, чем какие бы то ни было другие вещества, обладает способностью вызывать психологическую зависимость (даже считая алкоголь, сильнейший агент общесоматического действия, который может вызывать тяжёлые формы психических расстройств в результате отмены)[15].
Большинство курильщиков курят регулярно. Согласно мнению канадского профессора Дженнифер О’Локлин, никотиновая зависимость у подростков возникает через пять месяцев после начала курения[16]. Однако, исследования Джозефа ДиФранца[17] показали, что зависимость развивается невероятно быстро: из числа тех людей, которые имеют симптомы зависимости, у 10 % они появились в течение двух дней после первой сигареты, а у 25-35 % — в течение месяца. В широкомасштабном исследовании новозеландской молодежи показано, что у 25 % симптомы проявились после выкуривания от одной до четырёх сигарет.