醫學研究人員認爲，這與香菸裏的成癮物質尼古丁有關。 香菸煙氣中的尼古丁能被肺粘膜吸收後直接進入血液，然後尼古丁隨血液一起流動，最後透過血腦屏障進入大腦。尼古丁對腦神經生理活動具有複雜的影響。 首先，尼古丁能抑止腦中一種名叫單胺氧化酶的物質，然後促使腦內產生更多的多巴胺。而後者是一種重要的神經傳遞遞質，它能提高神經信號的傳遞速度，使人的思維活動更加敏捷，這就是抽菸能提神的生理依據。
