Para fumantes regulares, concentrações séricas típicas de nicotina variam entre 30 e 50 ng/mL. A nicotina é rapidamente metabolizada pelo fígado em cotinina — metabólito que persiste mais tempo na corrente sanguínea.
O ensaio de nicotina e metabólito quantifica tanto nicotina quanto cotinina. Avaliar ambos permite confirmar uso atual de tabaco ou exposição recente.
Em fumantes pesados, nicotina e cotinina séricas caem abaixo de 2 ng/mL após aproximadamente duas semanas de abstinência. Níveis acima deste limiar tipicamente sinalizam uso contínuo ou exposição ao fumo passivo.