Dym tytoniowy składa się m.in. z nikotyny, tlenku węgla (czadu) oraz substancji smolistych. Po dostaniu się do układu oddechowego substancje te powodują skurcz oskrzelików, zmniejszenie ruchów rzęsek komórek nabłonka oraz zwiększenie wydzielania śluzu. Na ścianach pęcherzyków płucnych dochodzi do nagromadzenia substancji smolistych, w wyniku czego zmniejsza się powierzchnia wymiany gazowej. Usuwanie zanieczyszczeń jest ograniczone przez zniszczenie komórek nabłonka orzęsionego tchawicy i oskrzeli. Śluz, zamiast przesuwać się w kierunku gardła, gromadzi się w oskrzelach, wywołując charakterystyczny dla palaczy kaszel. Długotrwały kaszel może prowadzić do rozrywania się pęcherzyków płucnych, tj. do rozedmy płucnej. W jej wyniku zmniejsza się powierzchnia wymiany gazowej i obniża sprężystość płuc. Osoba chora ma trudności z oddychaniem, co może skutkować niedotlenieniem organizmu.
Palenie tytoniu wywiera negatywny wpływ na zdrowie i funkcjonowanie układu oddechowego. Stanowi najczęstszą przyczynę przedwczesnych zgonów w Polsce.