美國能源部下屬伯克利勞倫斯國家實驗所的研究人員經過評估室內環境下,尼古丁接觸空氣中常見物質後的反應發現,尼古丁與常見空氣污染物亞硝酸後反應,可形成強大的致癌物。相關資料顯示,三手煙中含有大量的有毒物質,包括用於化學武器用途的氫氰酸、打火機油中的丁烷、油漆稀釋劑中的甲苯,還有砷、鉛、一氧化碳以及高放射性物質釙-210和其他11種高度致癌性化合物。另外,三手煙中的尼古丁會和環境中的亞硝酸形成亞硝胺(TSNA),亞硝胺也是菸草的主要致癌物之一。亞硝胺會引起核內DNA鹼基氧化或斷裂,造成人體細胞 DNA 損傷,甚至導致基因突變。加利福尼亞大學“菸草相關疾病研究”項目的工作人員卡姆利什阿索特拉經過研究表示:“我們通過研究了解到,尼古丁殘留與亞硝酸反應的生成物可能致癌,而目前的研究結論可能僅是冰山一角。”因此,考慮到三手煙的危害程度,甚至有研究人員建議稱,應當像把“二手菸”列入禁菸令一樣,禁菸條例制定者應當對“三手煙”也做出相應規定。