O tabaco contém uma variedade de alcalóides. Além do componente principal nicotina (contendo 2% a 8%), também contém desmetilnicotina (nornicotina), pseudoequisetina (neonicotina) e pelo menos sete traços A de alcalóides. A nicotina é uma base nitrogenada composta por dois compostos heterocíclicos, piridina e pirrol. O produto puro é um líquido oleoso incolor com ponto de ebulição de 246 graus. Possui rotação óptica (rotação para esquerda) e é solúvel em água e muitos solventes orgânicos.
A nicotina existe frequentemente nas plantas como sais com ácidos orgânicos, como o ácido cítrico e o ácido málico. Durante a extração, o tabaco pode muitas vezes ser aquecido com uma solução inorgânica de ácido forte e depois neutralizado com álcali para liberar nicotina. Em seguida, é extraído com um solvente orgânico e o solvente é evaporado para obter nicotina. Devido à sua volatilidade, pode ser extraído por destilação a vapor.
Além disso, como a nicotina é um líquido, é difícil separá-la e purificá-la. Portanto, a nicotina reage frequentemente com o ácido pícrico para formar cristais de sal de ácido nicotina dipícrico para fácil manuseio.