L'NNK è un procarcinogeno che necessita di attivazione per risultare efficace. Tale attivazione viene effettuata da enzimi della famiglia del citocromo P450 (CYP) che catalizzano le reazione di idrossilazione. Oltre che da questi enzimi, l'NNK può essere attivato anche da geni metabolici come quello della mieloperossidasi (MPO) e quello dell'epossidrossilasi (EPHX1).