Nikotyna jest jednak substancją psychoaktywną o bardzo silnych właściwościach uzależniających. Modyfikuje działanie układu nerwowego, łącząc się z tak zwanymi receptorami nikotynowymi i zaburzając ich metabolizm, co w pierwszej chwili powoduje charakterystyczne uczucie lekkości. Nikotyna stymuluje wyrzut do mózgu dopaminy, zwanej hormonem szczęścia. Nikotyna zwiększa też produkcję adrenaliny i podnosi ciśnienie tętnicze. Wszystko to sprawia, że pierwotnym uczuciem towarzyszącym wypaleniu papierosa jest poprawa samopoczucia. Zwłaszcza, że działanie nikotyny jest niemal natychmiastowe – dociera ona do mózgu w ciągu 7 sekund.