Khói thuốc chứa hơn 7.000 hóa chất, trong đó có khoảng 70 chất gây ung thư. Các hóa chất này khi vào cơ thể, tác động lên tế bào, gây viêm mạn tính, biến đổi tế bào dẫn đến loạn sản rồi ác tính hóa.
Với các thành phần độc tính trong khói thuốc, khói thuốc lá đã được khoa học chứng minh là một trong các nguyên nhân gây ra hơn 25 căn bệnh khác nhau như: ung thư phổi, ung thư thanh quản, ung thư khoang miệng, ung thư da, các bệnh tim mạch... (xơ vữa động mạch, bệnh mạch vành, đột quỵ, nhồi máu cơ tim,...) và các bệnh về hô hấp... Nicotine trong khói thuốc lá là chất được Cơ quan kiểm soát Dược và Thực phẩm Hoa Kỳ (FDA) xếp vào nhóm các chất có tính dược lý gây nghiện tương tự như Heroin và Cocain.

Sử dụng thuốc lá là một trong các nguyên nhân chính gây ra các bệnh không lây nhiễm. Tính chung trên thế giới, sử dụng thuốc lá gây ra 90% các ca ung thư phổi, 75% các ca bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính và 25% các trường hợp bệnh tim thiếu máu cục bộ. Sử dụng thuốc lá là nguyên nhân của khoảng 30% các trường hợp tử vong do bệnh ung thư.
Theo thống kê của Tổ chức Y tế Thế giới, trong thế kỷ 20 trên thế giới đã có 100 triệu người chết do các bệnh liên quan đến sử dụng thuốc lá. Mỗi năm thuốc lá gây ra gần 6 triệu ca tử vong, con số này sẽ tăng thành hơn 8 triệu người một năm vào năm 2020, trong đó 70% số ca tử vong sẽ xảy ra ở các nước đang phát triển. Nếu các biện pháp phòng chống tác hại thuốc lá hiệu quả không được thực hiện thì trong thế kỷ này sử dụng thuốc lá sẽ giết chết 1 tỷ người.
Theo báo cáo của Bộ Y tế, mỗi năm tại Việt Nam có khoảng 40.000 người tử vong do các bệnh do thuốc lá gây ra. Con số này sẽ tăng lên thành 70.000 ca/năm vào năm 2030 nếu các biện pháp phòng chống tác hại thuốc lá không được thực hiện kịp thời. Theo điều tra tại Bệnh viện K năm 2000, tỷ lệ bệnh nhân ung thư phổi có hút thuốc lá là 96,8%. Nghiên cứu của Viện Chiến lược và Chính sách Y tế năm 2011 cũng cho thấy, bệnh tật và tử vong sớm do thuốc lá chiếm 12% tổng gánh nặng bệnh tật ở nam giới tại Việt Nam. Xu hướng gánh nặng bệnh tật chuyển từ các bệnh lây nhiễm sang các bệnh không lây nhiễm và gia tăng nhanh chóng.
Năm 1986, bệnh không lây nhiễm mới chỉ chiếm 39% số trường hợp nằm viện thì tới năm 2011, tỷ lệ này tăng lên 62.7%. Năm 2008, số ca tử vong do các bệnh không lây nhiễm đã chiếm tới 75% tổng số ca tử vong do bệnh tật và thương tích ở Việt Nam. Khói thuốc lá cũng được xác định là nguyên nhân gây bệnh ở những người không hút nhưng thường xuyên hít phải khói thuốc. Những người này là vợ, con, người sống chung trong gia đình với người hút thuốc và những người làm việc thường xuyên trong môi trường có khói thuốc lá. Theo Tổ chức Lao động quốc tế, hàng năm trên thế giới có khoảng 200.000 ca tử vong do phải tiếp xúc thụ động với khói thuốc lá tại nơi làm việc.
Hút thuốc lá thụ động làm tăng nguy cơ ung thư phổi ở người không hút thuốc lá lên từ 20-30% so với những người không hút thuốc lá, làm tăng 25-30% nguy cơ mắc bệnh và chết do bệnh mạch vành ở cả nam và nữ.
Nguy cơ sảy thai ở phụ nữ hút thuốc lá thụ động cao gấp 3 lần so với phụ nữ không hút thuốc lá. Hút thuốc lá thụ động còn được biết đến là một nguyên nhân làm thai chết lưu và làm giảm cân nặng trẻ sơ sinh từ 200-400gam. Dù nằm sâu trong cơ thể mẹ và không trực tiếp hút thuốc, nhưng việc tiếp nhận khói thuốc lá thông qua người mẹ theo bất cứ hình thức nào, chủ động hay thụ động đều có thể gây rối loạn trong thời kỳ thai nghén, dẫn đến những xáo trộn nguy hiểm cho quá trình phát triển của thai nhi. Theo các bác sĩ sản khoa, sẽ nguy hiểm cho cả thai nhi và mẹ khi quá trình thai nghén bị ảnh hưởng bởi thuốc lá. Đây là lúc thai nhi trực tiếp, tiếp nhận lượng nicotine khi mẹ hút thuốc chủ động hoặc thụ động.

Phụ nữ hút thuốc hay vỡ ối sớm hơn so với những người không hút thuốc. Việc vỡ ối sớm rất nguy hiểm đối với thai nhi. Khi ối bị vỡ có nghĩa nguy cơ môi trường vô khuẩn của thai nhi bị vi khuẩn xâm nhập, điều này gây nên tình trạng nhiễm trùng có thể đe dọa đến tính mạng của thai nhi. Thực tế, đã có nhiều trường hợp thai phụ vỡ ối sớm làm chuyển dạ khi tuổi thai chưa đủ. Nguy hiểm hơn nữa, hút thuốc làm thiếu oxy, giảm lượng máu đến tử cung, giảm vận chuyển các axit amin qua nhau thai và giảm kẽm (chất khoáng quan trọng trong quá trình phát triển thai nhi). Khi đó, thai nhi thiếu chất và dưỡng khí sẽ khó đạt được cân nặng cần thiết, khả năng thở khó khăn và không đảm bảo được sự phát triển toàn diện ngay từ trong bụng mẹ.
Theo một vài nghiên cứu chỉ ra, trẻ sinh ra từ người mẹ hút thuốc trọng lượng thấp hơn khoảng 200gr so với trẻ sinh từ mẹ không hút thuốc. Thai phụ hút thuốc thụ động có nguy cơ phát triển bệnh ung thư phổi, bệnh tim, bị dị ứng, chàm bội nhiễm và một số vấn đề khác ở cả mẹ và con. Đã có những khuyến cáo, phụ nữ hút thuốc hay bị bong nhau non và nhau tiền đạo, gây chảy máu ở mẹ và ảnh hưởng xấu đến con. Những đứa trẻ được sinh ra chịu ảnh hưởng của khói thuốc thường yếu hơn về cả thể chất lẫn trí tuệ, do quá trình phát triển trong bào thai không diễn ra bình thường và đầy đủ. Biểu hiện ở các chỉ số cân nặng, chiều cao cũng như một số đặc điểm hình dáng và tốc độ phát triển chậm so với các trẻ khác, thậm chí còn gây ra những biến chứng muộn sau này. Do đó, khi mang thai mẹ nên tránh môi trường có khói thuốc.
Các bác sĩ sản khoa nhấn mạnh, người hút thuốc lá nguy cơ đẻ trẻ nhẹ cân cao gấp 3,4 đến 4 lần. Những thai phụ hút thuốc lá thai nhi có nguy cơ bị dĩ tật bẩm sinh. Đứa trẻ sinh ra từ những bà mẹ hút thuốc lá trong thời kỳ mang thai tỷ lệ chậm phát triển trí tuệ tăng hơn 50% so với người không hút thuốc lá.
Anh Duy