담배는 4,000여종의 화학물질로 구성되어 있으며, 이 중 대표적인 유해물질은 니코틴(Nicotine)과 타르(Tar), 일산화탄소(CO)이다.

니코틴은 담배 잎사귀 중에 들어있는 알칼로이드로서 무색의 액체이며 산소와 결합하면 갈색을 띄게 되고 담배를 피울 때 폐로 들어가게 된다. 체내에 들어간 니코틴은 대뇌신경조직에 영향을 미치게 되는데 불과 8-19초 안에 카테콜아민의 분비를 자극하여 부신피질호르몬 분비를 촉진시켜 혈관을 수축하고 혈압을 상승하게 한다.

니코틴의 약리작용 중 특이한 것은 나른한 신체의 우울한 기분을 가져오게 되어, 니코틴이 흡수되면 정신적 안정감을 느끼고 신체적 긴장감을 해소하는 역할을 하는데, 그 기정은 아직 밝혀져 있지 않지만, 굉장히 빨리 내성이 생겨서 습관성을 유발한다. 즉 담배를 피우면 정신적 안정감을 얻고 신체적 긴장감이 일단 해소되기는 하나 20-30분이 지나면 다시 니코틴을 요구하는 특수한 약리작용을 통해 담배를 계속 피우게 하며, 흡연자가 금연을 하면 니코틴 금단증상을 일으켜 정신적으로 불안해하고 안절부절하며 계속 담배를 찾게 만드는 요인으로 작용한다.

타르는 담배의 대표적인 유해성분으로 발암물질이다. 타르는 담배연기를 입에 넣었다가 횐종이에 내뿜을 때 나타나는 미립자가 농축된 흑갈색의 진한 액체를 말한다. 일반적으로 담해진이라고 하는 독한 물질이다. 타르는 소량으로도 웬만한 곤층은 다 죽일 수 있으며, 수십종의 발암물질과 독성물질이 들어있어 인체에 각종 암을 일으키는 역할을 한다. 한 사람이 하루에 한갑씩 담배를 피울 때 일년간 모이는 타르의 양은 유리 한컵이 꽉찰 정도의 양이다.

기체성분속에서 가장 해로운 성분으로, 담배를 피우는 것은 마치 소량의 무연탄냄새를 계속 맡고 있는 것과 같아서 만성저산소증현상이 일어나 신진대사에 장애를 주고 조기 노화현상을 일으키며 맑은 정신을 유지하기 어렵게 한다.