Diverse ricerche hanno mostrato che l'NNN induce poliformismi genetici nelle cellule, i quali sono coinvolti nella crescita, nella proliferazione e nella differenziazione cellulare, e, proprio a causa dei polimorfismi da esso causati nel genoma umano, l'NNN è classificato come agente mutageno. Inoltre, l'NNN imita l'azione dell'acetilcolina legandosi ai ricettori nicotinici di quest'ultima e causando la crescita di tumori, in particolare all'esofago e ai polmoni, attraverso l'aumento e il completo stravolgimento della proliferazione, della migrazione e della sopravvivenza cellulare, inibendo, ad esempio, l'apoptosi.