El tabac per fumar té efectes potents sobre el sistema nerviós central. Els cigarrets actuen com a estimulant del sistema nerviós central, afectant els neurotransmissors serotonina, dopamina, noradrenalina, acetilcolina, GABA i altres. L’ingredient més significatiu del fum del tabac és la nicotina, el component que provoca addicció. També hi ha més de 600 additius cigarrets documentats en el tabac comercial, i 100 d'aquests tenen efectes farmacològics sobre el cos, especialment el sistema nerviós central.
Ansietat
Fumar cigarrets afecta els neurotransmissors associats a l’ansietat i l’estat de benestar. Els fumadors tenen taxes significativament més altes d’ansietat clínica en comparació amb els no fumadors. Això s’explica a través de l’efecte del tabac sobre GABA, el neurotransmissor més responsable de l’estat de benestar i la falta d’ansietat. Al número de setembre de 2007 sobre "BMC Neuroscience", el doctor Tamaki Hayase va trobar que la nicotina augmentava significativament els comportaments i símptomes relacionats amb l’ansietat, fins i tot 2 hores després de la darrera exposició. A més, al número de juny del 2007 del "Journal of Applied Biobehavioral Research", la doctora Janet Audrain i col·laboradors van trobar que l'ansietat estava significativament correlacionada amb la ingesta de nicotina. Els majors coeficients en l’ansietat relacionada amb el tabaquisme van ser el nivell d’addicció, quan la gent fumava perquè passava un mal dia, fumava per despertar-se i els fumadors que tenien nivells baixos d’autoestima.
Depressió
El tabaquisme també està fortament relacionat amb la depressió. La nicotina i altres additius del tabac tenen un impacte negatiu directe sobre la dopamina i la serotonina, dos neurotransmissors associats a la depressió i la salut mental. Alguns fumadors poden utilitzar cigarrets per sentir-se millor, mentre que la retirada de nicotina pot provocar la depressió en primer lloc. En el número de gener de 2008 de "Nicotina & Tobacco Research", el doctor Michael Lyons i col·laboradors van trobar que la depressió important estava associada significativament amb el tabaquisme diari actual, així com la retirada de nicotina. Alguns dels símptomes depressius que l’acompanyaven eren nerviosisme, inquietud i dificultat per concentrar-se.
Cognició
Els cigarrets per fumar també poden tenir un impacte negatiu greu en les capacitats cognitives, especialment en els fumadors a llarg termini. La nicotina afecta directament els neurotransmissors associats a l’aprenentatge, la memòria i la cognició. Els centenars d’additius en els cigarrets també tenen un efecte negatiu de la cognició. Els fumadors a llarg termini tenen un risc particular de desenvolupar demència a mesura que envelleixen. Al número de l'agost de 2007 de la "Revisió de la neuropsicologia", el doctor Gary Swan i col·laboradors van trobar que el tabaquisme estava associat significativament amb la degeneració de la matèria cerebral i la mort cel·lular, la disminució cognitiva de les mesures repetides i la demència. A l’informe també van trobar que les mares que fumen posaven el fill a un risc més elevat de dèficits de neuro-desenvolupament.
