1981年关于二手烟和肺癌的流行病学研究表明，与吸烟者结婚的不吸烟妇女患肺癌的风险高于与不吸烟者结婚的不吸烟妇女。由此，揭开了二手烟对成人健康影响的一系列研究，大量的研究结果证明长期暴露在二手烟，尤其是在家庭或者工作场所，对人体健康造成损害。
随后共有八项队列研究评估了二手烟与肺癌风险，所有的研究都表明，丈夫吸烟的女性患肺癌的风险比丈夫不吸烟的女性的风险更高。40多项病例对照研究检验了二手烟暴露与肺癌的关系，所有研究确认了二手烟能够导致从不吸烟的非吸烟者患上肺癌，这些研究中包括在中国上海、台湾和甘肃进行的研究。这些研究重点在家庭环境中，配偶的一方吸烟对另一方从不吸烟的健康的影响。
在工作场所进行的研究，共有25项流行病学研究（7项来自美国，1项来自加拿大，7项来自欧洲，10项来自亚洲）提供了关于工作场所二手烟暴露和终生不吸烟者肺癌风险的信息，尽管在暴露患病率方面存在这些地理差异，但在终生不吸烟者中，工作场所二手烟暴露对肺癌风险的影响是非常一致的。
研究还评估了终生不吸烟者在工作场所接触二手烟与肺癌风险之间的剂量—反应关系。50多项流行病学研究表明，在终生不吸烟者中，二手烟暴露与肺癌风险之间存在关联。这些研究对象包括具有不同种族和族裔背景的男性和女性，并使用约20个国家的异质性研究设计。二手烟暴导致不同肺癌组织学类型的研究结果显示，鳞状细胞癌和小细胞癌的风险比腺癌的风险更高。
基于大量的流行病学研究，美国卫生总署给出了以下的最终结论：“证据足以推断终生不吸烟者中二手烟暴露与肺癌之间的因果关系。这一结论适用于所有二手烟暴露，无论场所和位置如何。综合证据表明，与吸烟者生活在一起，接触二手烟会增加20%至30%的肺癌风险。”
除了肺癌以外，主动吸烟能导致所有器官位点的癌症，因此，对长期暴露在二手烟中的非吸烟者而言，二手烟能引起身体其他器官的癌症就不足为奇。很多流行病学研究证实，暴露在二手烟中能增加乳腺癌、鼻咽癌、鼻窦癌、子宫颈癌的风险，但是由于医学证据的一致性和强度不够，不能建立一种因果关系。例如，其中有三项在中国进行的研究探讨了终生不吸烟者中二手烟暴露和乳腺癌风险的关系，研究几乎都证实了终身非吸烟的女性暴露在二手烟的环境中，显著性的增加患上乳腺癌的风险。
主动吸烟是冠心病和中风最重要的可改变的危险因素之一。因此，暴露在二手烟的环境中，对人体心血管系统健康造成影响。很多流行病学的研究证实了暴露在二手烟的环境中，增加冠心病与中风发作的几率。其中几项重要研究包括加利福尼亚州环境保护局（Cal/EPA）（国家癌症研究所[NCI]1999）和澳大利亚国家健康和医学研究委员会工作组（NHMRC1997），报告全面审查了所有的医学证据，并得出结论，接触二手烟确实会导致冠心病。
美国卫生总署对所有流行病学资料进行综合评估之后，对二手烟与冠心病等心血管系统疾病做出了以下的结论：“这些证据足以推断男性和女性接触二手烟与冠心病发病率和死亡率风险增加之间的因果关系。”尽管流行病学的研究，没有建立起二手烟与中风、亚临床血管疾病，尤其是颈动脉壁增厚等因果联系，在很多研究中证实，暴露在二手烟的环境中，增大了中风、亚临床血管疾病与颈动脉壁增厚的几率。
尽管二手烟对成人呼吸系统影响的研究相对于儿童较少，但还是揭示出二手烟对成人呼吸系统存在影响，尤其是持续暴露在高浓度的二手烟的环境中。二手烟中含有大量的有害与致癌物质，导致过敏原抗体水平升高，表明此类暴露增强了过敏性炎症反应。检查二手烟对呼吸系统的的影响包括眼睛和鼻腔的刺激、鼻粘膜纤毛清除、呼吸道症状、肺功能改变和全身炎症。然而，鼻腔分泌物中组胺、激肽、酯酶或白蛋白的测定没有提供过敏性炎症或血管通透性增加的证据，表明生理反应的非过敏性机制。
二手烟中含有吡啶等产生难闻气味的化合物，以及颗粒、尼古丁、丙烯醛和甲醛等可能引起粘膜刺激的其他物质。除二手烟暴露水平外，决定二手烟气味反应的其他因素，包括暴露人员的年龄，因为这与嗅觉敏锐度和与吸烟者的接触有关。研究证实，暴露在二手烟中直接引起鼻腔的刺激。除了刺激鼻腔外，暴露在二手烟中影响到肺功能，并引起肺功能的下降，并增加慢性肺阻塞的风险。同时，研究证实，暴露在二手烟中，增加呼吸道症状的几率，包括，咳嗽、吐痰、哮喘发作等。例如，有一个在日本进行的大范围的人口流行病学调研中，有91504名家庭妇女参加，时间跨度为1966-1979年，研究得出的结论为：“与已婚不吸烟的女性相比，丈夫曾经吸烟或每天吸烟19支或更少的女性死于肺气肿或哮喘的风险增加29%，而丈夫每天吸烟20支或更多的女性死于肺气肿或哮喘的风险增加49%。”虽然没有发现二手烟与肺阻塞之间的因果关系，但在对相关研究资料评价的过程发现，在不吸烟者中肺阻塞的患病率出人意料地高，并且气流阻塞指标与二手烟暴露之间存在关联，需要进行进一步的研究。
混合了主流与支流烟雾的二手烟，含有大量的有害物质与致癌物质，尤其是吸烟者将点燃的香烟拿在手上或者是放在烟灰缸上产生的支流烟雾，对成人的健康造成危害。当成人体长期的暴露在二手烟的烟雾中，导致患上肺癌、冠心病，并增加严重影响生命的中风、哮喘、肺阻塞等疾病。通常而言，只要配偶一方吸烟而另一方长期暴露在二手烟中，就能导致不吸烟的另一方一系列疾病。