Ogljikov monoksid (CO) je plin brez barve in vonja, zato ga s čutili ne zaznamo. Prisoten je v izpušnih plinih bencinskih motorjev, nastaja pri nepopolnem izgorevanju premoga, svetilnega in gospodarskega plina, nafte in seveda pri izgorevanju tobaka. Velika količina CO povzroči smrt. Prižgan avtomobilski motor v zaprti garaži je bil že za marsikoga usoden, ali pa tlenje posteljnine, ki jo je povzročil neugasel cigaretni ogorek med tem, ko je kadilec zaspal.
V cigaretnem dimu je 600-krat večja koncentracija CO, kot jo dopuščajo varnostni pravilniki o onesnaževanju zraka v industrijskih središčih. V organizem pride podobno kot nikotin.
CO pravzaprav ni strupen plin, vendar zaradi nekaterih svojih kemičnih lastnosti usodno posega v delo ogranizma.
Podobno kot nikotin je tudi CO vazokonstriktor, kar poemni, da zožuje krvne žile, povečuje srčni utrip in zvišuje krvni tlak. Zato ga, podobno kot nikotin, štejemo med dejavnike tveganja pri nastajanju bolezni srca in ožilja.
Še bolj škodljiva za organizem je velika afiniteta (privlačnost) CO do rdečega krvnega barvila (hemoglobina) v rdečih krvnih telescih. Hemoglobin ima življenjsko pomembno vlogo, ker veže vdihani kisik in ga nosi celicam vseh tkiv. CO ima 200 do 300-krat večjo afiniteto do hemoglobina kot kisik. Zato s cigaretnom dimom vdihani CO spodriva iz hemoglobina kisik in se sam veže nanj. Zaradi tega je kri osiromašena kisika. Strastni kadilci imajo v krvi premalo kisika. Količina kisika v krvi kadilca se lahko zamnjša za tretjino. To pomanjkanje kisika prizadene vse organe. Za tretjino siromašnejša kri bistveno prizadene telesno zmogljivost kadilca. V takšnem primeru govorimo o hipoksiji ali nezadostni preskrbi tkiv s kisikom. Pri hudih kadilcih, ki vlečejo cigareto za cigareto, lahko govorimo o kronični hipoksiji. V težjih primerih kronične hipoksije so potrebne inhalacije kisika ali pa celo umetno dihanje.
Težko si predstavljamo športnika, ki kadi. Športnik, ki kadi, ne more pričakovati dobrih športnih rezultatov, kajt za te so potrebne ogromne količine kisika.
Pomanjkanje kisika lahko povzroči omotico, glavobol, utrujenost in raztresenost. Takšne znake opazimo pri otrocih, ki poskušajo kaditi, pri pasivnih kadilcih, ki se morajo dlje časa zadrževati v zakajenem prostoru skupaj s kadilci, pri priložnostnih kadilcih, ki kajenja niso preveč vajeni in seveda pri hudih kadilcih, ki prižigajo cigareto za cigareto. Dolgotrajno dihanje CO povzroča trajne možganske okvare.
Stalno pomanjkanje kisika oslabi tudi obrambni (imunski) sistem kadilca, zato se zmanjšajo splošne obrambne sposobnosti njegovega organizma. Pri hudih kadilcih je zato zmanjšana odpornost proti različnim okužbam, kot sta naprimer prehlad in gripa, zato pogosteje obolevajo od nekadilcev. Tudi znaki bolezni so navadno hujši kot pri nekadilcih. Strokovnjaki ta pojav pojasnjujejo s tem, da hipoksija (pomankanje kisika) zmanjša učinkovitost levkocitov, raznih naravnih protiteles in drugih obrambnih snovi, ki so temeljni dejavniki pri oblikovanju naravne obrambne sposobnosti organizma.
Podobno kot nikotin tudi CO vpliva na srce, da utripa hitreje in je tako preobremenjeno.
Stalna visoka raven CO v krvi pospešuje nastajanje ateroskleroze, ki v civiliziranem svetu povzroči več smrti, kot katerakoli druga bolezen. Kajenje štejejo za enega poglavitnih dejavnikov pri nastajanju in razvoju te bolezni. Ateroskleroza je medicinsko ime za bolezenski proces na notranji strani žilne stene. Na steni se začnejo nabirati maščobne obloge, tako imenovani ateromi, ki zmanjšajo žilno svetlino in ovirajo pretok krvi. Hkrati se v teh oblogah začnejo odlagati kalcijeve soli, zato obloge otrdijo. Pri aterosklerozi gre torej za dva pojava: za zmanjšanje žilne svetline in za zmanjšanje elastičnosti (raztegljivosti) žile. Takšna žila se pri povečanem dotoku ne more dovolj razširiti, zato se poveča krvni tlak na njene stene. Če se krvni tlak zelo poveča in je hkrati žila zelo otrdela (kalcificirana), lahko tudi poči in pride do izliva krvi. Če takšna žilica poči, denimo, v možganih, govorimo o možganski kapi.
Sčasoma lahko iz ateroma nastanejo nenormalni krvni strdki ali trombusi, ki še bolj zamašijo žile. Tak trombus se lahko toliko poveča, da žilo popolnoma zamaši. Tedaj govorimo o trombozi (npr. srčna tromboza, cerebralna tromboza, tromboza vene v mečih). Od teh strdkov pa se lahko tudi odcepi delček, tako imenovani embolus ali embol, ki s krvjo potuje naprej in nato zamaši manjše žile. V tem primeru govorimo o emboliji. Če takšen embolus zamaši življenjsko pomembne arterije (npr. v srcu, pljučih, možganih), lahko povzroči naglo smrt.
Učinek CO na razvoj krvnih strdkov strokovnjaki pojasnjujejo takole: notranje stene arterij (endotelij) proizvajajo posebno snov (prostaciklin), ki preprečuje nastajanje krvnih strdkov. CO, ki je v krvi kadilca vezan na rdeče krvno barvilo, pa poškoduje endotelij tako, da njegova varovalna funkcija odpove in se zato začnejo na stenah nabirati ateromi (maščobne obloge).
CO, ki s cigaretnim dimom pride v dihalne poti, hromi tudi delovanje migetalk, ki pokrivajo njihove notranje stene in delujejo kot čistilke. Zaradi ohromitve teh dlačic je izločanje sluzi iz dihalnih poti manj učinkovito in dihalne poti se mašijo. Zato je dihalna učinkovitost znanjšana. Zaradi zadrževanja sluzi v dihalnih poteh se poveča verjetnost okužbe dihalnih poti.
Cigaretni dim z vsemi svojimi sestavinami velikokrat povzroča tudi vnetje oči. Pogosto je zaradi kajenja prizadet tudi vid, ker se oči teže prilagajajo svetlobnim spremembam.