“二手煙”是指由吸煙者在吸煙時燃燒煙草制品產生的煙霧。當空氣受到煙草煙霧污染時，特別是處于密閉環境中時，所有身處其中的人都會吸入煙霧，不管是吸煙者還是非吸煙者都會身受其害。由于吸入煙霧并非主動吸煙者，所以這也被普遍稱為“非自愿吸煙”或“被動吸煙”。

環境煙草煙霧主要是由吸煙者呼出的煙霧（主流煙）和香煙不完全燃燒產生的煙霧（側流煙）混合、陳化、沉淀而形成的復雜混合物。側流煙相對于主流煙來說，產生于較低的溫度和燃燒不充分的條件，含有更高的毒物。因此，二手煙中含有大量可吸入性的刺激物、致癌物和其它毒性成分，包括尼古丁、一氧化碳、苯、多環芳烴、亞硝胺等50 多種化合物。人們處于充滿香煙煙霧的環境中，往往會感到眼睛、鼻子和喉嚨不舒服，就是由于二手煙中所含的尼古丁、氨、一氧化碳、二氧化硫等刺激物造成。亞硝胺、氮氧化物、芳香胺類、苯等是致癌物，可引起肺癌、鼻咽癌、宮頸癌等癌癥。此外，二硫化碳、一氧化碳、鉛、鎘等還是二手煙中影響生殖和發育的毒性化合物。
1981 年日本和希臘有報道稱嫁給吸煙者的非吸煙女性肺癌危險增加。隨后，美國和其他國家（包括中國）的許多研究都發現了這種關聯。被動吸煙和肺癌的這種聯系有生物學上的可能性，因為側流煙霧中存在致癌物。此外，二手煙中還有很多基因毒性物質，損害DNA。非吸煙者二手煙暴露的實驗顯示，受試者的尿中一種煙草特定的致癌物即NNAL的含量增加。

第一個關于被動吸煙與肺癌關系的研究是對91540名非吸煙婦女進行的，其肺癌的標化死亡率隨丈夫吸煙量的增加而升高，而且該結果排除了混雜因素的影響。當隨訪人群擴大時，仍得到相同結論。同時還有報道發現那些與每天吸1-19 根和20 根以上的吸煙女性結婚的非吸煙男性，其肺癌危險性也顯著增加。

1992 年，美國環境保護局發表了二手煙作為致癌源的危險評估報告。該評估報告中闡述了二手煙的毒理作用以及大量主動吸煙的文獻。得出“二手煙為一級致癌源，也就是對人類具有確定的致癌性”的結論。該研究還發現嫁給吸煙者的非吸煙女性肺癌發生危險增加了20%左右。 最近的一個科學分析顯示：與非吸煙者結婚的吸煙者的肺癌危險增加24%，排除可能的偏性和飲食混雜后仍是這種結果。

2006 年，美國衛生總監報告指出被動吸煙與肺癌之間存在明確因果關系，與未暴露于被動吸煙的非吸煙者相比，與吸煙者共同生活的非吸煙者患肺癌的幾率增加了20～30%。指出，一些研究證明鼻竇癌及女性乳腺癌與被動吸煙之間可能存在因果關系。

被動吸煙被認為是主要的兒童癌癥的一個危險因素。WHO研討會文集中的一篇相關文章顯示，母親吸煙的兒童癌癥發病危險是對照組的1.11倍，白血病發病危險是1.14倍。