তামাক মানুষের মস্তিষ্কের উপর বিরূপ প্রভাব ফেলতে পারে। মানুষের স্মৃতিশক্তি ও বোধশক্তি দুটিই কমে যেতে পারে। তামাক আলঝাইমার্স রোগের ঝুঁকি বাড়ায় বলে অনেকে মনে করে যদিও এ ব্যাপারে বেশ বিতর্ক আছে। 
তামাককে ডিমেনশিয়া রোগের জন্যও দায়ী করা হয়। 
কিশোর বয়সীদের স্মৃতিশক্তি ও বোধশক্তি কমিয়ে দেয়। 
এমনকি মস্তিষ্ক ছোট হয়েও যেতে পারে(cerebral atrophy).
যারা কখনওই ধূমপান করে নি তাদের তুলনায় সাবেক ও বর্তমান ধূমপায়ীদের ক্ষেত্রে পারকিনসন'স ডিজিজে আক্রান্ত হওয়ার সম্ভাবনা কম লক্ষ করা যায়। 
তবে এ ব্যাপারে বিজ্ঞানীগণ নিশ্চিত নন। তবে একদল গবেষক বিষয়টি এভাবে ব্যাখ্যা করেন যে, নিকোটিন মস্তিষ্কের ডোপামিনার্জিক সিস্টেমকে উদ্দীপ্ত করে যা এই রোগে ক্ষতিগ্রস্ত হয় এবং তামাকের অন্যান্য উপাদানগুলো মনোঅ্যামাইন অক্সিডেজ নামক এনজাইমকে নিবৃত করে যা ডোপামিনের ভাঙনের জন্য দায়ী।
অনেক ক্ষেত্রে নিকোটিন মস্তিষ্কে ক্যাফেইনের মতো কাজ করে। ধূমপান মনোযোগ বাড়াতে পারে বলে অনেকে দাবি করেন।
অধিকাংশ ধূমপায়ীকে হঠাৎ ধূমপান থেকে বিরত রাখলে কিছু উপসর্গ দেখা দেয় যেমন: অস্থিরতা, স্নায়ুবিক দৌর্বল্য, মুখ শুকিয়ে যাওয়া, হার্টবিট দ্রুত হয়ে যাওয়া ইত্যাদি।

মস্তিষ্কের উপর প্রভাব
মৃত্যু
বন্ধ্যত্ব
অন্যান্য ক্ষতি