Dopamiini on välittäjäaine, joka vastaa tunteista, kuten nautinnosta, rentoutumisesta ja onnellisuudesta. Nikotiini vaikuttaa lähes kaikkiin ihmiskehon osiin, erityisesti aivoihin. Kun nikotiini- ja dopamiinireseptorit ovat vuorovaikutuksessa, aivot muuttavat tapaa, jolla se luo dopamiinia ja miten se reagoi dopamiiniin. Tämä reaktio on ensisijainen syy nikotiiniriippuvuuteen.
Seitsemän sekunnin kuluessa nikotiini pääsee keuhkoista vereen ja aivoihin. Vaikka keskimääräinen savuke sisältää vain 1 mg-3 mg nikotiinia, tämä riittää aiheuttamaan pitkäaikaisen muutoksen ihmisen aivoissa. Nikotiini saa aivot tuottamaan enemmän dopamiinia kuin tavallisesti, mikä selittää tupakan käytön stimuloivat ja euforiset vaikutukset. Vaikutus aivojen dopamiinitasoihin on samanlainen kuin amfetamiinien ja psykostimulanttien vaikutus aivoihin, jolloin tupakan käyttö on verrattavissa huumeiden, kuten kokaiinin, käyttöön.
Kun nikotiini- ja dopamiinireseptorit ovat vuorovaikutuksessa ja aivot alkavat tuottaa enemmän dopamiinia vasteena nikotiinille, tämä saa aivot vähentämään luonnollisen dopamiinin tuotantoaan. Elin opetetaan, että sen on vain luotava tämä välittäjäaine vasteena lääkkeelle eikä sen luonnolliselle toiminnalle. Vaikka tämä prosessi tapahtuu melko nopeasti, se jatkuu pitkään sen jälkeen, kun nikotiinin käyttö on lopetettu.
Nikotiini ja dopamiini ovat temppu ihmisen aivoissa. Kun nikotiinia tuodaan kehoon ensimmäisen kerran, kun aivot tuottavat edelleen luonnollisesti dopamiinia, se saa aivot tuottamaan paljon korkeamman dopamiinipitoisuuden kuin mihin sitä on käytetty. Tämä puolestaan saa aivot luomaan lisää dopamiinireseptoreita käsittelemään tuotettavan dopamiinin määrän, jolloin aivot ovat herkempiä nikotiinin ja dopamiinin läsnäololle ja niiden poissaololle.
Nikotiini ja dopamiini yhdistettynä ovat ensisijainen syy riippuvuuteen tupakkatuotteista ja lopettamiseen liittyviin vieroitusoireisiin. Aivojen muuttuminen tuottamaan dopamiinia vain tietyissä tilanteissa ja dopamiinireseptorien lisääntyminen saa tupakkatuotteita käyttävät tarvitsemaan usein ja tasaisesti “korjauksia”, jotta he voivat tuntea olonsa normaaliksi. Tämä yhdessä sen tosiasian kanssa, että nikotiinin vaikutukset häviävät tyypillisesti muutamassa minuutissa, ovat ensisijainen syy siihen, miksi tupakkatuotteiden lopettaminen on niin vaikeaa.