香烟燃烧时所产生的烟雾中至少含有2000余种有害成分，其中如多环芳烃的苯并芘、苯并蒽, 亚硝胺、钋210、镉、砷、β-萘胺等有致癌作用, 香烟烟雾中的促癌物有氰化物、邻甲酚、苯酚等。吸烟时，香烟烟雾大部分吸入肺部，小部分与唾液一起进入消化道。烟中有害物质部分停留在肺部，部分进入血液循环，流向全身。在致癌物和促癌物协同作用下，损伤正常细胞, 可形成癌症。
香烟烟雾中的有害成分包括一氧化碳、尼古丁等生物碱、胺类、腈类、醇类、酚类、烷烃、烯烃、羰基化合物、氮氧化物、多环芳烃、杂环族化合物、重金属元素、有机农药···等。
他们具有多种生物学作用，包括：
1.对呼吸道粘膜产生炎症刺激：如醛类、氮氧化物、烯烃类。
2.对细胞产生毒性作用：如腈类、胺类、重金属元素。
3.使人产生成瘾作用：如尼古丁等生物碱。
4.对人体具有致癌作用：如多环芳烃的苯并芘以及镉、二甲基亚硝胺、β-萘胺等。
5.对人体具有促癌作用：如酚类化合物。
6.使红血球失去荷氧能力：如一氧化碳。
评价烟草的有害物质含量通常采用“烟焦油和一氧化碳”，要求每支烟产生的烟焦油在15毫克以下，市场上的烟实测超过数倍。按一天吸烟20支，其中四分之一吸入体内计算，吸烟者每天吸入的烟焦油量约为120～200毫克。烟焦油中的有害物质联合作用是人类癌症的一大威胁。
组成烟焦油的多种致癌物质，当吸入的量达到一定水平就是致癌的引发剂(initiator),促癌剂和协同致癌剂又能加速致癌作用。
