烟草的烟雾中至少含有三种对人体有危险的化学物质：焦油、尼古丁和一氧化碳。焦油的物理化学性刺激损伤人体的呼吸功能，焦油含多种致癌物和促癌物，是引起肺癌和喉癌的主要原因。焦油还是使吸烟者手指和牙齿发黄的原因。烟草中的尼古丁、焦油及灰尘等有害成分通过呼吸道进入肺泡后会被肺组织内的巨噬细胞（一种免疫细胞）吞噬，吞噬焦油尼古丁的巨噬细胞则成为尘细胞。部分尘细胞最后从痰液一起排出体外，尘细胞由于含有大量灰尘而变成黑色，肺组织表面看到的黑色条纹越多，表示肺内尘细胞越多，肺组织内沉积的灰尘、焦油也越多。咳嗽吐黑痰的原因是由于烟雾中的有害物质，如尼古丁和焦油进入肺内，被吞噬细胞吞噬后变成黑色的。