Obecnie nie ma wątpliwości co do tego, że palenie tytoniu jest przyczyną powstawania wielu chorób, również tych śmiertelnych. Dym tytoniowy zawiera kilkaset różnych substancji. Wiele z nich wykazuje działanie rakotwórcze. Narządem stale narażonym na szkodliwe działanie dymu papierosowego są płuca. Nie chodzi tylko o płuca palaczy, ale również osób, które przebywają w towarzystwie ludzi palących i wdychają dym. Nie ma znaczenia, czy ktoś pali papierosy mocne, czy słabe. Skład dymu tytoniowego jest zawsze taki sam. Jedynie filtry papierosowe mogą ograniczać ilość wdychanych substancji smolistych. Filtry zmniejszają o połowę ryzyko zachorowania na choroby związane z paleniem tytoniu. Ponad dziewięćdziesiąt procent ludzi palących wcześniej czy później zachoruje na nowotwór złośliwy. To, jak szybko pojawia się nowotwór, zależy oczywiście od ilości i jakości palonych papierosów oraz od długości okresu palenia. Jeżeli człowiek przestanie palić papierosy, to po pięciu latach ryzyko zachorowania na raka zmniejsza się o 50 %, a po dziesięciu latach spada do zera (do takiego poziomu zagrożenia, jaki występuje u osób niepalących). Statystyki wskazują, że ok. jednej trzeciej nowotworów płuc wywoływanych jest tak zwanym paleniem biernym, czyli przebywaniem w pomieszczeniu, w którym znajduje się dym tytoniowy, zawierający substancje szkodliwe. Nikotyna (składnik dymu tytoniowego) jest tak silną trucizną, że jej kropelka powoduje śmierć u dorosłego człowieka po połknięciu. Paczka papierosów zawiera łącznie taką kropelkę nikotyny (jednak nikt nie wypala jednorazowo dwudziestu kilku papierosów). Należy jednak zdać sobie sprawę z niebezpieczeństwa, jakie niesie ze sobą palenie tytoniu.

Palenie papierosów, cygar, fajek prowadzi nie tylko do nowotworów płuc, ale też do nowotworów języka, warg, krtani, itd. Składniki dymu tytoniowego wchłaniają się w płucach do krwi i są transportowane do każdego miejsca w organizmie. Daje to możliwość powstania nowotworu praktycznie w każdym narządzie. U palaczy ( czynnych i biernych) często notuje się nowotwory żołądka, wątroby, mózgu, pęcherza moczowego, nerek, prostaty (narząd występujący tylko u mężczyzn), trzustki, krwi (białaczki). Osoby palące cierpią na choroby układu krążenia, takie jak nadciśnienie tętnicze, zawały serca, uszkodzenia mięśnia sercowego, schorzenia naczyń krwionośnych. Choroby te często prowadzą do zgonów. Substancje smoliste uszkadzają mózg i naczynia krwionośne mózgu. U palaczy obserwuje się również bardzo często niepłodność, zmniejszoną liczbę plemników, itd. Coraz częściej obecnie spotykana u ludzi przewlekła obturacyjna choroba płuc (POChP), objawiającą się zadyszką przy najmniejszym nawet wysiłku fizycznym, to również choroba związana z paleniem papierosów. Palacze często kaszlą, zwłaszcza rano, po przebudzeniu. Dym papierosowy jest szczególnie niebezpieczny dla płodu, gdyż przenika przez łożysko, dlatego kobiety ciężarne powinny za wszelką cenę unikać dymu papierosowego, a już na pewno nie wolno im palić tytoniu. Coraz częściej kobiety chorują na nowotwory macicy czy raka piersi. Choroby te dawniej nie były tak powszechne, jak obecnie. Przypuszcza się, iż jest to związane z coraz częstszym sięganiem po papierosy przez kobiety, w dodatku w coraz młodszym wieku. Składniki dymu tytoniowego prowadzą do zaburzeń hormonalnych.

Są też choroby, których występowanie dym papierosowy potrafi ograniczać. Nie jest to oczywiście zachęta do palenie tytoniu. Udowodniono, iż osoby mające predyspozycje genetyczne do zachorowania na wrzodziejące zapalenie jelita grubego (Colitis ulcerosa) nie chorują, jeśli palą papierosy. Co ciekawe, choroba u tych osób ujawnia się, gdy rzucą one palenie, jednak wtedy powrót do nałogu nie powoduje już wyleczenia, lecz pogłębia chorobę.

Palenie papierosów wykazuje też pozytywny efekt w przypadku ludzi z chorobą Parkinsona, gdyż łagodzi objawy choroby i zmniejsza umieralność.