Die Chemie des Tabakrauches ist - laut Angabe der Fachleute differenziert zu sehen, je nach der Luftströmung, in der der Tabakrauch entsteht. Haupt- und Nebenstromrauch setzen sich aus sechs verschiedenen Strömungen zusammen:
* dem Verbrennungsstrom (glow stream, wird beim Zug aus der Glut an der Zigarettenspitze freigesetzt),
* den Verkohlungsstrom (side stream, wird in der Zugpause von der Glut der Zigarettenspitze freigesetzt),
* dem Schwelstrom (smoulder stream, im Mundstückbereich in Zugpausen emittiert),
* dem Diffusionsstrom (vom Zigaretteninneren in der Zugpause durch das Filterpapier nach außen)
* dem Effusionsstrom (vom Zigaretteninneren beim Zug durch das Filterpapier nach außen) sowie
* der Exhalation (blow stream, den von der Raucherin (dem Raucher) wieder ausgeatmeten Exhalationsstrom, die Raucherlunge hat dabei die meisten Schadstoffe ausgefiltert).
Beim Tabakrauchen laufen drei unterschiedliche chemische Prozesse ab:
* a) der Tabak verbrennt (Redoxreaktion in der Glutzone, beim Zug/Sog an der Zigarette bei 800-1100 °C, an der Zigarre bei 580-660°C und an der Pfeife bei 420-500°C in oxidierender Atmosphäre)
* b) der Tabak verschwelt (in und hinter dem Glutkegel, im Inneren des Glutkegels bei reduzierender Atmosphäre, was eine unvollständige Verbrennung sowie eine thermische Zersetzung (Pyrolyse) bewirkt. Diese setzt viele schädliche, ungesättigte Verbindungen, Kondensations- und Polymerisationsprodukte frei und läuft je nach Abstand von der Glutzone bei 200-600°C ab) und
* c) der flüchtige Anteil des Tabaks verdampft und destilliert (Verdampfungs- und Destillationszone: niedrig siedende Stoffe gehen direkt in den Rauch über, der beim Verrauchen freiwerdende Wasserdampf reißt weitere Schadstoffe mit sich (Wasserdampfdestillation, Extraktion) und sorgt dafür, dass Nikotin und etherische Öle in den Rauch gelangen).
Das Rauchaerosol ist ein Stoffgemisch aus fest-flüssigen Partikeln (Phasenanteil: 5-10%, Partikel-Durchmesser: 0,1 - 1,0 Mikrometer, Partikelkonzentration: 107 - 1010 Teilchen pro mL Rauch), aus Dämpfen (kondensierbare Gasdampfphase aus verdampften Flüssigkeiten) und der Gasphase.
Das (Rauch-)Kondensat (Rauchniederschlagung, Zusammenballung der fest-flüssigen Partikel) wird umgangssprachlich Teer genannt. Der durchschnittliche Kondensatgehalt der deutschen Zigaretten lag 1975 noch bei 9-25 mg und 1990 bei 12-14 mg.
