许多吸烟者相信吸烟有助于提高学习与记忆能力。这个似乎是烟草的另一个“好处。”正是这样的好处让许多吸烟者，尤其是从事脑力劳动的吸烟者深陷于烟草的陷阱而不能自拔。烟草对人类学习与记忆的作用非常复杂，所有的实验结果证实，烟草确实能够影响学习与记忆的过程。
动物实验证实，在试验前与试验后给予动物一定剂量的尼古丁有助于动物的学习与记忆能力。但是与动物实验相比，尼古丁对人类学习与记忆的影响更为复杂。有的实验证实吸烟能够提高大脑的活力。用纯的尼古丁进行的实验也证实了尼古丁有助于提高记忆力。其他类似实验证实，尼古丁干扰了听觉记忆，并提高死记硬背的能力，同时尼古丁干扰记忆过程，尤其是短期记忆过程。
到目前为止，没有任何证据证明尼古丁或者烟草有助于学习能力的提高。有一个实验中，实验对象分为三类，一类是非吸烟者；第二类是24小时内没有吸烟的吸烟者；第三类是正常的吸烟者。实验结果证实，这三类在学习表现上没有差异，但是24小时内没有吸烟的吸烟者，在复杂的任务下表现比简单的任务为好。同时，尼古丁对人的学习与记忆影响的实验的结果显示，尼古丁对人的学习能力有一定的影响。在短时回忆等项目上，当吸烟者吸第一支含有尼古丁的香烟的时候，无法准确回忆没有吸烟情况下已经获取的信息，所有的短时记忆项目都存在这样的共性结论。同时所有的实验显示，尼古丁确实能够提高人的短时记忆能力。烟草对中长期记忆力影响研究结论认为，非吸烟者表现比吸烟者都好，尼古丁含量低的吸烟者比尼古丁含量高的要好。
烟草对人类学习与记忆认知方面的影响非常复杂，同时由于人类学习本身的复杂性，导致实验设计存在瑕疵。从目前获得的结论来看，无证据证明烟草对人的学习与记忆存在影响。吸烟者之所以相信吸烟有助于他们提高学习与记忆能力，可能的原因在与烟草所含有的活性物质，这些物质在吸烟的时候经过肺部，穿过血脑屏障，进入到大脑之中，对大脑具有广泛的生理作用，其中有些作用的机制现在还不完全清楚。事实上，由于尼古丁与其他生物碱的作用，同时由于尼古丁的半衰期很短，因此，吸烟者在学习过程中，不断的受到戒断症状的影响，在一定的间隔时间就要出现吸烟的需求，这样实际上影响了整个学习过程的延续性和有效性。