タバコを吸うと肺からニコチンが取り込まれ、ニコチンは急速に脳内の腹側被蓋野にあるα4β2ニコチン性アセチルコリン受容体に取り付きます。ニコチンが受容体に取り付くことで、側坐核から大量のドーパミンが放出されます。ドーパミンは快楽を司る神経伝達物質であり、喫煙者はそのドーパミンの大量放出により満足感を得られます。しかし、ニコチンは30分程度で代謝され、ドーパミンは枯渇します。ドーパミンを出しすぎた神経末端は、ドーパミンの放出量を減少させるため、喫煙者はドーパミン枯渇による不快感(離脱症状)を味わいます。そして、その不快感を消すためにまた喫煙し、枯渇と喫煙を繰り返すようになります。これがニコチン依存症です。