A nikotin eredetileg a dohánynövény védekező mérge: azért termeli, hogy távol tartsa a szárát és leveleit fogyasztó kártevő rovarokat.

Az amerikai őslakosok már kétezer évvel ezelőtt felismerték, hogy a dohány főzetével permetezett haszonnövényeken csökken a kártevők száma. A tiszta nikotint azonban csak 1828-ban sikerült elkülöníteni a növényből. A felfedezés nagy vitát váltott ki, mert az addig ismert alkaloidok kristályosak voltak, ez az anyag viszont folyékony. A dohánylevélből kinyert nikotin olajos, vízben jól oldódó folyadék, ezért könnyen felhasználható.

A nikotin nem egyszerűen megöli a rovarokat, hanem az idegrendszerüket támadja meg. Ebben az acetilkolin nevű neurotranszmitternek van kulcsszerepe: ez az idegsejtek közötti elektrokémiai impulzusok egyik közvetítője, és az ideg-izom kapcsolat működéséért is felel. Az acetilkolin az idegrendszer megfelelő receptoraihoz kötődve összehúzódásra készteti az izmokat, így teszi lehetővé a mozgást.

A nikotin szerkezete nagyon hasonló az acetilkolinéhoz, a rovarok receptoraira azonban annál többszörösen erősebben hat. Amikor egy rovar beleharap a dohánynövénybe, a teste emiatt görcsbe rándul.

Az acetilkolin az emberben és más élőlényekben is hasonló feladatot lát el. Az ember acetilkolin-receptorai ugyanakkor jóval összetettebbek, ezért a dohányzással járó nikotinbevitel nem vált ki ilyen görcsöket.

A nikotin azonban nemcsak az acetilkolin-rendszerre, hanem a dopaminrendszerre is hat. A dopamin szintén neurotranszmitter, és szorosan kapcsolódik a nikotinfüggőség kialakulásához. Dohányzáskor a nikotin több fontos agyterületen is serkenti a dopamin felszabadulását.

Ezek közé tartozik a mezolimbikus pálya, amely alapvető szerepet játszik a jutalmazásban, a motivációban, valamint az érzelmek és érzések kialakulásában. Érintett a striatum, vagyis a csíkolt test is: ez részt vesz a mozgások szabályozásában, a szokások kialakításában, a kognitív működésben és a jutalmak feldolgozásában. A homloklebenyi kéreg pedig a gondolkodási funkciók, a viselkedés és az érzelmek szabályozásában tölt be kulcsszerepet.

A nikotin így enyhe pszichostimulánsként hat az agyra: serkenti a gondolkodási folyamatokat, javítja a figyelem összpontosítását, és segíthet elviselni a nehéz érzelmeket. A kellemesnek érzett hatás miatt az ember egyre gyakrabban gyújthat rá. Az agy eközben igyekszik ellensúlyozni a túlzott ingerlést, és normalizálni a dopaminszintet. E folyamatok nyomán alakulhat ki a nikotinfüggőség és a káros szokás.

A dohányzás árt az egészségnek. Aki nem dohányzik, ne kezdje el; aki pedig dohányzik, hagyja abba.