Kajenje tobaka ima močan učinek na centralni živčni sistem. Cigarete delujejo kot stimulans centralnega živčnega sistema in vplivajo na nevrotransmiterje serotonin, dopamin, norepinefrin, acetilholin, GABA in druge. Najpomembnejša sestavina tobačnega dima je nikotin, sestavina, ki povzroča zasvojenost. Obstaja tudi več kot 600 dokumentiranih aditivov za cigarete v komercialnem tobaku, za 100 pa je bilo ugotovljeno, da imajo farmakološke učinke na telo, zlasti na centralni živčni sistem.
Anksioznost
Kajenje cigaret vpliva na nevrotransmiterje, povezane s tesnobo in počutjem. Kadilci imajo znatno višjo stopnjo klinične anksioznosti v primerjavi z nekadilci. To je mogoče razložiti z učinkom tobaka na GABA, nevrotransmiter, ki je najbolj odgovoren za stanje počutja in pomanjkanje tesnobe. V septembru 2007 "BMC Neuroscience" je dr. Tamaki Hayase ugotovil, da nikotin že 2 uri po zadnji izpostavljenosti znatno poveča vedenje in simptome, povezane z anksioznostjo. Poleg tega je dr. Janet Audrain s sodelavci v junijski številki revije "Journal of Applied Biobehavioral Research" ugotovila, da je tesnoba močno povezana z uživanjem nikotina. Največji dejavniki tesnobe zaradi kajenja so bili odvisnost, ko so ljudje kadili, ker so imeli slab dan, kadili, da bi se zbudili, in kadilci, ki imajo nizko raven samozavesti.
Depresija
Kajenje je močno povezano tudi z depresijo. Nikotin in drugi tobačni dodatki neposredno negativno vplivajo na dopamin in serotonin, dva nevrotransmiterja, povezana z depresijo in duševnim zdravjem. Nekateri kadilci lahko uporabljajo cigarete, da se počutijo bolje, medtem ko odtegnitev nikotina sama po sebi lahko povzroči depresijo. Dr. Michael Lyons in njegovi sodelavci so januarja 2008 izdali raziskavo o nikotinu in tobaku in ugotovili, da je bila velika depresija pomembno povezana s sedanjim vsakodnevnim kajenjem in odvajanjem nikotina. Nekateri spremljajoči depresivni simptomi so bili nervoza, nemir in težave z koncentracijo.
Spoznanje
Kajenje cigaret lahko tudi resno negativno vpliva na kognitivne sposobnosti, zlasti pri dolgotrajnih kadilcih. Nikotin neposredno vpliva na nevrotransmiterje, povezane z učenjem, spominom in spoznanjem. Na stotine dodatkov v cigareti negativno vplivajo tudi na spoznanje. Kadar so kadilci dolgotrajni, je to posebno tveganje za razvoj demence. V izdaji časopisa "Neuropsychology Review" iz avgusta 2007 je dr. Gary Swan s sodelavci ugotovil, da je kajenje pomembno povezano z degeneracijo možganske snovi in celično smrtjo, kognitivnim upadom zaradi ponavljajočih se ukrepov in demenco. V poročilu so tudi ugotovili, da matere, ki kadijo, povečujejo tveganje za razvoj živčevja.
