有人将老鼠放入香烟的烟雾中，暴露于香烟烟雾中的大鼠，睾丸间质细胞和生殖细胞减少，支持细胞损伤。睾丸超微结构出现一系列变化：基底层下胶原纤维增加，固有膜增厚、管周收缩细胞分离。支持细胞间紧密联接减弱，线粒体形态多样，伴有不规则嵴和高电子密度基质增多，脂质小滴累积，细胞中多核形成。在吸烟者中也发现睾丸萎缩，精子发生减少和停止。正常男性吸烟者中，附睾分泌功能标志物——α－糖苷酶浓度显著降低，间接证明了吸烟对附睾的有害作用。这种损害影响精子在附睾中的成熟过程，导致精子活力和授精能力下降。动物实验已证实，镉是直接引起睾丸损伤的毒性物质。吸烟大鼠睾丸镉浓度较对照组高，出现睾丸损伤，破坏血－睾屏障，导致生精小管内精原细胞破坏，影响正常生精功能。附睾管上皮排列紊乱，出现大空泡，血－附睾屏障被破坏，使精子在通过附睾管中受到损伤，这也是造成生精障碍的主要原因。同样，吸烟者精浆镉浓度显著增高。
