Gây vô sinh ở cả nam giới và nữ giới
Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng số lượng tinh trùng giảm 23% ở nam giới hút thuốc, nồng độ hormon testosterone cần thiết cho việc sản xuất tinh trùng giảm thấp hơn. Hút thuốc cũng gây nên viêm hệ thống sinh dục làm tinh trùng khó xâm nhập vào trứng. Một số nghiên cứu đã tìm thấy trong tinh dịch có thành phần thuốc lá kìm hãm sự hoạt động của hệ thống enzym cholin acetyltransferase, mà enzym này lại cần thiết cho sự hoạt động của tinh trùng. Khả năng di chuyển của tinh trùng tức là khả năng bơi của chúng bị giảm đến 13% ở nam giới hút thuốc, hoặc bơi không đúng cách hoặc gặp khó khăn khi tiếp cận trứng và thụ tinh.
Các nhà khoa học đã chỉ ra rằng phụ nữ hút thuốc trên 15 điếu một ngày sẽ tăng thời gian để thụ thai và suy yếu khả năng duy trì thai nhi. Người hút thuốc có nguy cơ sẩy thai tự phát cao hơn từ 1,5 tới 3,2 lần so với người không hút thuốc. Hút thuốc có thể làm thay đổi nồng độ hormone estrogen và hormone kích thích nang, gây tổn thương noãn bào, thậm chí phá hủy noãn bào, gây ảnh hưởng nghiêm trọng tới sức khỏe sinh sản. Cơ thể nữ giới nghiện thuốc sẽ bị thay đổi mật độ của một số hormone, bao gồm estrogen và nang kích thích hormone. Vì vậy sự rụng trứng có thể không xảy ra bình thường đối với người hút thuốc.
Đối với những phụ nữ hút thuốc còn bị rối loạn trong chức năng vòi trứng. Sự gia tăng mức độ hormone dẫn tới thay đổi hoạt động bình thường của trứng qua vòi trứng. Ở một số trường hợp, sự thay đổi mức hormone có thể làm tăng quá trình phôi thai vào trong tử cung. Vì thời gian rất quan trọng để tạo môi trường tốt để giữ được phôi bên trong tử cung, nếu phôi sớm vào tử cung có thể dẫn tới hỏng vì chưa bám chặt và dễ dẫn tới sẩy thai tự phát.