Hauptwirkstoff des Tabaks ist das Nikotin, ein Alkaloid, das zu den stärksten Pflanzengiften zählt. Nikotin ist zwar nicht krebserzeugend, wird aber für die Entwicklung der Tabak-Sucht verantwortlich gemacht. Die eigentlichen gesundheitsschädigenden Substanzen finden sich unter den mehr als 4.000 Inhaltsstoffen des Tabaks, von denen nachweislich mehr als 40 krebserregend sind. Dazu zählen beispielsweise Formaldehyd, Benzol, Cadmium, Blei und Kohlenmonoxid. Diese Stoffe beeinträchtigen vor allem die Blutgefäße und führen durch Verengung und Verkalkung zu schweren Durchblutungsstörungen, insbesondere am Herzen und in den Extremitäten. Mögliche Folgen sind Herzinfarkt, Schlaganfall und Raucherbein.
Durch Inhalation der Giftstoffe werden auch die Atmungsorgane schwer geschädigt: Laut DHS sind 90-95 aller Fälle von chronischer Bronchitis und Lungenkarzinomen im Alter zwischen 35 und 69 Jahren auf das Rauchen zurückzuführen. Aber auch andere Krebarten, wie Zungen- und Mundhöhlenkrebs, Magen- und Darmkrebs, Speiseröhren- und Blasenkrebs treten bei Rauchern gehäuft auf: Insgesamt sind 40-45 Prozent aller Krebstodesfälle auf das Rauchen zurückzuführen.
Darüber hinaus zeigt eine aktuelle amerikanische Studie einen Zusammenhang zwischen Zigarettenrauchen und einem erhöhten Risiko für rheumatoide Arthritis, einer chronischen Krankheit, die u.a. zum Funktionsverlust der Gelenke führt.