Вредные вещества табачного дыма разносятся по организму с током крови, постоянно подвергая кровеносные сосуды своему вредному воздействию.  Их влияние двояко. Это не только быстрый спазм сосудов, приводящий к скачку артериального давления, но отдаленные последствия в виде различных изменений эндотелия.  Происходит подъем  уровня холестерина, избыток  которого откладывается на внутренней стенке сосудов, приводя к образованию холестериновых бляшек.

Никотин увеличивает свертываемость крови, повышая агрегационную способность тромбоцитов, оседающих на любой поврежденной поверхности сосуда, каковой является место прикрепления холестериновой бляшки. Это приводит к образованию тромбов — плотных сгустков, которые перекрывая просвет сосуда,  нарушают нормальную циркуляцию крови. Другими провоцирующими факторами тромбоза при курении являются малоподвижный образ жизни, лишний вес, прием оральных контрацептивов.

Тромбы, образующиеся в коронарных сосудах сердца, приводят к развитию инфаркта, тромбы в сосудах головного мозга становятся причиной нарушения церебрального кровообращения и  инсультов, тромбы в легких могут быть причиной остановки дыхания и внезапной смерти.  Отдельно стоит упомянуть о таком тяжелом заболевании как облитерирующий эндартериит. Это заболевание, являющееся прямым следствием чрезмерного курения, в народе называется «ногой курильщика». Болезнь поражает преимущественно мужчин, выкуривающих больше пачки сигарет ежедневно на протяжении длительного времени.  Множество мелких тромбов, образующихся преимущественно в сосудах ног, вызывают сильнейшее нарушение кровообращения. Недостаточное поступление кислорода и питательных веществ становится причиной омертвения тканей, которое прогрессирует и  без медицинского вмешательства  приводит к развитию гангрены. Часто единственным способом лечения является ампутация конечности.