吸煙所致的頭暈癥狀，源于香煙中一氧化碳的存在，而一氧化碳更易溶于血液，血紅蛋白則更容易與氧氣結合，從而導致腦組織氧含量減少，進而引發腦缺氧，最終表現為頭暈。此外，長期吸煙也可能導致腦血管動脈粥樣硬化和腦缺血，從而引發頭暈癥狀。
由于對煙草中的尼古丁產生過敏反應，或者是由于尼古丁具有擴張血管的特性所致。在全身血管擴張的情況下，可能會導致腦部血液流失，從而引發腦部血液供應不足的問題。
由于尼古丁對血管的痙攣效應所致，當腦部血管發生痙攣時，可能會導致腦部供血不足，其中包括大腦供血不足和小腦腦干供血不足。患者因大腦供血不足而出現頭暈、平衡障礙和共濟失調等癥狀，此外還可能伴隨著眼球震顫和視力恢復的問題。