抽烟会头晕主要是因为烟草中的尼古丁等成分进入人体后产生的一系列影响。据研究，香烟燃烧时会释放出约4000种化学物质，其中尼古丁是导致头晕的重要因素之一。
一、尼古丁导致血管收缩
尼古丁的作用： 尼古丁会刺激人体的交感神经，使得体内的肾上腺素和去甲肾上腺素分泌增加，这两种激素会让血管收缩。当血管收缩时，外周血管的阻力增大，心脏需要更用力地泵血才能将血液输送到全身各处，这就可能影响脑部的血液供应。一般来说，持续抽烟一段时间后，这种血管收缩的影响就可能导致头晕症状出现。对不同人群的影响差异： 对于本身血管调节功能不太好的人，比如有基础心血管疾病的人，抽烟后血管收缩带来的头晕反应可能更明显；而年轻人如果偶尔抽烟，可能也会因为尼古丁的刺激出现暂时性头晕，但相对症状可能较轻。
二、氧气供应不足
影响氧气摄取： 香烟燃烧会消耗空气中的氧气，并且产生一氧化碳等有害气体。一氧化碳进入人体后，会与血红蛋白结合，形成碳氧血红蛋白。正常情况下，血红蛋白是携带氧气的，但是碳氧血红蛋白会占据血红蛋白与氧气结合的位点，使得血红蛋白携带氧气的能力下降。一般每抽一支烟，人体吸入的一氧化碳量就会增加，长时间抽烟的人，体内碳氧血红蛋白含量会逐渐升高，这就会导致脑部组织缺氧。脑部缺氧就会引发头晕，通常这种缺氧导致的头晕可能在抽烟后较短时间内就会出现，比如抽烟后10 - 15分钟左右可能就能感觉到。对肺部功能的间接影响： 抽烟还会损害肺部的功能，使肺部的气体交换能力下降。正常肺部可以高效地进行氧气和二氧化碳的交换，但是长期抽烟会导致肺炎、肺气肿等肺部疾病，进一步影响氧气的吸入和二氧化碳的排出，从而间接导致脑部氧气供应不足，加重头晕症状。
三、神经调节紊乱
对神经系统的刺激： 烟草中的其他成分还会对神经系统产生影响，打乱神经的正常调节功能。尼古丁会刺激大脑中的神经递质释放，比如多巴胺等神经递质。正常情况下，神经递质的释放和调节是维持身体各项功能平衡的，但是当抽烟导致神经递质释放紊乱时，就会影响到脑部的正常功能，进而引起头晕。研究发现，长期抽烟的人，其体内神经递质的平衡状态更容易被打破，相比偶尔抽烟的人，更易出现持续的头晕症状。个体差异与头晕表现： 不同的人对抽烟导致的神经调节紊乱反应不同。有些人可能抽烟后很快就出现头晕、头痛等不适，而有些人可能需要较长时间抽烟后才会表现出明显头晕。而且，长期抽烟形成依赖的人，一旦停止抽烟，可能会因为神经调节紊乱的调整过程出现戒断反应，其中也包括头晕等症状。