Tütünün kendisi doğal bir üründür. Tütün sigaralarda çoğunlukla saf formunda değil, çok sayıda kimyasal katkı maddesi ile birlikte görülür. Bu katkı maddelerinin temel amacı, bir tür sigaranın tadını ve kalitesini yükseltmek ve düzenli bir seviyeye getirmektir. Örneğin, saf tütün dumanının sert tadını hafifletmeyi amaçlayan katkı maddeleri vardır. Bağzı görüşlere göre, bunu tütün endüstrisinin sigara içmeye yeni başlayanların alışkanlık edinmesini kolaylaştırmak için yapılan bir işlem olarak görüyor, ancak diğer bir görüşe göre, birçok içeriğin sigarayı daha tolere edilebilir hale getirmek ve nikotinin ve dolayısıyla bağımlılığın etkilerini azaltmak için kullanıldığı görüşündedir. Avrupa Birliğin’de yüzlerce katkı maddesi, örneğin yapışkan, amonyum klorür (amonyak), gliserin veya propilen glikol gibi nemlendiriciler, meyan kökü, kakao, çay, kahve, bal, baharatlar ve bitki özleri olarak gomalak, kolodion veya selüloz, amonyak (kandaki nikotin emilimini kolaylaştırır) yasaldır.
Onaylanmış bileşenlerin çoğu yandıklarında soluma ile birlikte oluşan sağlık sonuçları hakkında hala güvenilir bir çalışma bulunmamaktadır. Bu tür katkı maddelerinin, sigaraların toksisitesinde bir artış olduğu görüşü çok yaygındır. Bu katkıların birçoğu doğrudan nikotin alımını etkiler ve böylece bağımlılığı artırabilir. Bazı aromalar da yanma esnasında toksik reaksiyon oluşturur.
Genel olarak tütün yanma ile birlikte kanserojen olan yüksek düzeyde duman içerir. Tütün dumanındaki toksik maddelerin örnekleri nitrozaminler, polonyum 210, siyanürler, nikel, çinko, benzen ve çok sayıda tahriş edici gaz ve serbest radikallerdir.