Il est dans le cerveau que la nicotine fait son travail et le plus de dégâts. Il ya des millions de neurones, les cellules qui transmettent des données dans le système nerveux. Entre deux neurones est la synapse, à travers lequel l'information est envoyée. Un neurone libère un produit chimique appelé un neurotransmetteur, qui se lie à l'autre dans le neurone "chaîne." Cette chaîne met en mouvement la réponse du corps à de nouvelles informations.
La nicotine se lie sur un sous-ensemble de neurones qui se lient généralement le neurotransmetteur acétylcholine, bloquant l'acétylcholine d'être en mesure de diffuser ses messages spécifiques habituelles qui concernent le mouvement musculaire et le niveau d'énergie. Lorsque les blocs de nicotine ces récepteurs, il provoque le corps à libérer plus d'acétylcholine dans une tentative de trouver des synapses à laquelle il peut attacher. Cette acétylcholine supplémentaire signale alors le cerveau à libérer un autre neurotransmetteur, la dopamine (qui contrôle le centre du plaisir du cerveau). Comme l'augmentation des niveaux d'acétylcholine font de la personne à se sentir plus alerte, l'augmentation du niveau de dopamine rend la personne à se sentir détendu.
Mais ce ne sont pas les seuls 2 ingrédients dans le cerveau de nicotine causé "cocktail." Les niveaux élevés de l'acétylcholine et la dopamine signalent la libération d'endorphines et glutamate. Les endorphines produisent un sentiment de bonheur tandis que le glutamate, qui est impliqué dans la création de souvenirs, prend un instantané du processus, associant à des sensations agréables qui encouragent une utilisation ultérieure et, finalement, de la toxicomanie.