De over 4.000 forskellige stoffer, der er i røgen, kommer altså ikke direkte fra tobakken, tilsætningsstofferne eller cigaretpapiret, men dannes, når man antænder og suger på cigaretten. I selve glødezonen, hvor næsten alt oxygen bliver brugt til forbrændingen, er temperaturen oppe på 800-900°C. Her bliver en del af tobakken opdelt i mindre enheder, som gasser og metalatomer, der findes i røgen. Andre stoffer i tobakken fordamper og inhaleres med luftstrømmen, for eksempel nikotin. Der er også en del af stofferne i tobakken, der bliver opdelt i mindre organiske forbindelser og derefter fordamper som gasser eller samles i partikler.





Når stofferne kommer til den oxygenfattige pyrolyse- og pyrosyntesezone, vil der dannes en masse nye stoffer. Det er her mange af de kræftfremkaldende stoffer og de stoffer, der har mutagene effekter, fremkommer. Organisk stof – uanset om det er tobak eller blomsterblade, der bliver afbrændt under de betingelser, der er i glødezonen og den efterfølgende pyrolyse- og pyrosyntesezone – vil danne kræftfremkaldende og andre sundhedsskadelige stoffer.

En del af stofferne vil kondensere sig et stykke efter glødezonen, da røgen hurtigt bliver nedkølet fra de cirka 800-900°C. Det betyder, at rygeren ikke får disse stoffer ned i lungerne i større omfang, lige når cigaretten tændes. Men efterhånden som man ryger mere og mere af cigaretten, vil disse stoffer igen blive opvarmet og fordampe, hvorefter de bliver inhaleret. Dette gælder for eksempel for tungmetallerne cadmium Cd og bly Pb. Lige når cigaretten tændes, tilbageholdes cirka 80 % af Cd og cirka 95 % af Pb, men når den er røget helt ned til filteret, vil cirka 75 % af Cd og cirka 43 % af Pb-indholdet passere filtret og gå videre til rygeren.

 


De mest flygtige metaller fordamper ved den store forbrændingsvarme – andre skal først indgå i en forbindelse som oxider og carbonater.

Nogle af metallerne tilhører gruppen af tungmetaller for eksempel bly, cadmium, chrom og kviksølv. Det er især disse, der har direkte skadevirkninger på organismen.

Bly danner ikke flygtige oxider og carbonater. Kun 6 % af blyet findes i røgen – resten findes i asken og skoddet. Cadmiumoxid (CdO) sublimerer ved høje temperaturer. Derfor findes der cirka 50 % cadmium i røgen.

Bly-ioner kan bindes til frie, organiske radikaler Pb(CH3)4 og hydrogenatomer PbH4, og på den måde bliver de flygtige og kan fordampe. Der skabes en del frie, organiske radikaler i forbindelse med den høje forbrændingstemperatur, hvilket har betydning for dannelsen af de mange forbindelser i røgen.


          Pb4+ + 4 CH3· –>  Pb(CH3)4

Bly kan optræde med ladningen 2+ og 4+ og har en tendens til at gå fra oxidationstallet +IV til +II. Bly og blyforbindelser er ofte meget giftige, så selvom de har mange anvendelsesmuligheder, eksempelvis til mønje (maling til jern) og farvestoffer, bliver de ikke brugt så meget mere.
Cadmium findes primært som cadmiumoxid i røgen. Cadmium optræder med ladning 2+.