En menos de 10 minutos el ingreso de la nicotina al torrente sanguíneo consigue llegar a un nivel plasmático elevado, con una duración del mismo de 30 minutos. Cuando la nicotina es absorbida por el pulmón por medio de la membrana alveolo capilar se dirige en primera instancia al cerebro que detecta este químico en 10 segundos, La rapidez en la absorción es uno de los factores potenciales para crear la adicción.
A los 20 segundos la nicotina ha recorrido inclusive las extremidades del fumador, acumulando se también en órganos como la medula suprarrenal, en los riñones y en la placenta en el caso de mujeres embarazadas.
La nicotina tiene un mecanismo de acción muy complejo, en el cerebro actúa sobre los receptores y gracias a esta estimulación ganglionar primaria aparece una falta de sensibilización secundaria que ayuda a la aparición de «la tolerancia» como un estado del fumador. Estimula demás el núcleo ceruleus que disminuye el nivel de estrés y aumenta el nivel de concentración de la persona fumadora. Los individuos que tienen el hábito de fumar indican que se sienten menos cansados, más despejados y despiertos, además de que tienen una mejor concentración. Éste estado de relajación se debe a la ausencia del síndrome de abstinencia, siendo este un elemento más de «refuerzo positivo» de la nicotina.
El efecto que tiene la nicotina sobre el sistema dopaminérgico-mesolímbico, el cual es el responsable de las sensación placenteras de nuestro cuerpo, estimula este sistema aumentando el placer que tiene como consecuencia una necesidad de consumo del individuo sobre esta sustancia. Puede considerarse a este proceso el causante de la dependencia hacia la nicotina y como uno de los elementos que hacen el mantenimiento del hábito y la consolidación del mismo como la adicción a fumar.
La nicotina es metabolizada a nivel hepático. Las personas que son consideradas fumadores crónicos metabolizan con mayor rapidez y eficacia.
