Встановлено, що розвивається ембріон знаходиться в більш несприятливих умовах, ніж курить мати. У фетальної крові в судинах пуповини підвищується рівень нікотину і котініну, а також карбоксигемоглобіну, який накопичується в організмі плода в концентрації, що вдвічі перевищує таку в крові матері. Все це може служити причиною гіпоксії та затримки росту плода [Mochizuki М. et al., 1984]. При дослідженні складу амніотичної рідини у курящих жінок W. Divers і співавт. (1981) виявили, що у II триместрі вагітності в навколоплідних водах підвищується вміст 3,4-дигидроксифенилгликоля, а в III триместрі - адреналіну і норадреналіну, що свідчить, очевидно, про активації адренергічної системи плода. Куріння матері під час вагітності негативно позначається на цілому ряді фізіологічних реакцій плода. Так, P. Eriksen, К. Marsal (1984) встановили, що при курінні матері значно збільшується частота внутрішньоутробних дихальних рухів плода, подовжуються періоди відсутності дихальних і загальних рухів плода, що прямо залежить від рівня нікотину в крові матері. Крім того, у плода можуть розвиватися гострі циркуляторные розлади і збільшуватися швидкість кровотоку в аорті та вені пуповини, що супроводжуються тахікардією та змінної децелерацией. Все це свідчить про прямому токсичному впливі нікотину на адренергічний ланка вегетативної нервової системи плода. Виникають у матері при курінні гіпоксію, а також метаболічний та респіраторний ацидоз ряд дослідників розглядають як одну з причин уповільненого росту плоду та порушення його розвитку кардіоваскулярної системи. В експериментах на вагітних мавп було встановлено, що одноразове введення самиці нікотину в дозі 100 мкг (кг-хв) призводило до гіпотензії та брадикардії у плода, виникнення у нього гіпоксії та ацидозу. Внутрішньовенне введення нікотину плоду викликало у нього аналогічні зміни [Suzuki К. et al., 1971]. На думку авторів, негативний вплив нікотину на плід пов'язано з порушенням матково-плацентарного кровообігу, а також з прямим впливом нікотину на серцево-судинну систему плода.
Про швидкому трансплацентарном переході нікотину свідчать дані К. Suzuki і співавт. (1974). В експериментах на вагітних мавп дослідники встановили, що при одноразовому внутрішньовенному введенні самиці 1 мг/кг нікотину мінімальна його концентрація в сироватці крові плода визначається через 16 хв. В подальшому концентрація нікотину в крові плода перевищує таку в крові матері. Високі концентрації нікотину визначалися також в серці, нирках, надниркових залозах, стінках шлунка і селезінки плодів.