Tabak obsahuje rôzne alkaloidy. Okrem hlavnej zložky nikotínu (s obsahom 2 % až 8 %) obsahuje aj demetylnikotín (nornikotín), pseudoekvisetín (neonikotín) a minimálne sedem A stopových množstiev alkaloidov. Nikotín je dusíkatá báza zložená z dvoch heterocyklických zlúčenín, pyridínu a pyrolu. Čistý produkt je bezfarebná olejovitá kvapalina s bodom varu 246 stupňov. Má optickú rotáciu (ľavostrannú rotáciu) a je rozpustný vo vode a mnohých organických rozpúšťadlách.
Nikotín sa často vyskytuje v rastlinách ako soli s organickými kyselinami, ako je kyselina citrónová a kyselina jablčná. Počas extrakcie môže byť tabak často zahrievaný roztokom anorganickej silnej kyseliny a potom neutralizovaný alkáliou na voľný nikotín. Potom sa extrahuje organickým rozpúšťadlom a rozpúšťadlo sa odparí, čím sa získa nikotín. Kvôli svojej prchavosti sa dá extrahovať destiláciou vodnou parou.
Okrem toho, pretože nikotín je kvapalina, je ťažké ho oddeliť a vyčistiť. Preto nikotín často reaguje s kyselinou pikrovou za vzniku kryštálov soli kyseliny nikotínovej dipikrovej pre ľahkú manipuláciu.