Merkezi sinir sistemi içinde, nikotin öncelikle ödül ve zevkle ilgili beyin bölgeleri ağı olan mezolimbik dopamin sistemini etkiler. Nikotin bu sistemdeki nAChR'ler üzerinde etki ederek zevk ve pekiştirme duyularıyla ilişkili olan dopamin salınımını tetikler. Bu olumlu pekiştirme etkisi, nikotinin bağımlılık yapıcı özelliklerini harekete geçiren şeydir ve olumsuz sağlık sonuçlarına rağmen tütün ürünlerinin kullanımının devam etmesine katkıda bulunur.
Nikotin, merkezi sinir sistemine ek olarak, periferik sinir sistemi ve otonomik ganglionlar gibi vücudun diğer kısımlarındaki nAChR'leri de etkileyebilir. Bu etkiler arasında kalp atış hızının, kan basıncının ve solunum hızının artmasının yanı sıra solunum yolları ve sindirim sistemindeki düz kasların gevşetilmesi yer alır.