基于实验动物研究，PAH、NNK与NNN是引发吸烟者，口腔癌的更可能的原因，而NNK和NNN也是引发无烟烟草使用者，口腔癌的更可能的罪魁祸首。N-亚硝胺是已知的导致食管癌的致癌剂，引发了褐鼠食管癌的NNN，是存在于卷烟烟雾与无烟烟草中的，更普遍的N-亚硝胺类致癌物质。
如同NNK和其他一些卷烟烟雾中的N-亚硝胺类，也是引发褐鼠肝癌的致癌剂；且NNK及其主要的代谢物亚硝胺4-（甲基亚硝胺），是目前已知的存在于烟草产品中的、唯一的导致胰腺癌的致癌剂。尽管未发现DNA加合物，但人类组织研究中的生化数据提供了某些证据，在诱发与吸烟相关的胰腺癌中，这个物质存在作用。
赴美就医领域认为对无烟烟草的使用，与胰腺癌之间的联系，也显示了充分证据归咎于NNK和NNA。而4-苯基苯胺和2-萘胺是人类膀胱癌的致癌物，相当多的数据都支持这两者，和其他的一些芳香族胺类，是吸烟者患膀胱癌的原因。
也有数据证实，吸烟者患白血病更可能的原因是，卷烟烟雾中大量存在的苯引发的。众所周知，有国外临床数据证实了，苯是人类急性骨髓性白血病的原因之一。