有关孕妇吸菸造成长期影响的研究显示，孩子的脑部发育与功能都会受损。按多项不同的研究报告诉，新生儿吸吮能力不足，一、两岁幼童的语言及运动功能缺失，四至七岁儿童的过动与聆听不能专注，七至十一岁学童的学习能力落后，都与母亲怀孕期吸烟有关。另有两项研究指出，六至十七岁男孩子的注意力不集中的过动现象以及心智迟缓，在原因不明的状况下也可以溯因至母亲怀孕期吸菸。诸如此类的研究结果，有些仍有争议馀地。此外，吸菸者多半饮酒量也偏高，而且社经地位往往低于不吸菸者，这些考虑都使问题更趋复杂。不过，总体而论，目前已知的证据都显示，怀孕期间大量吸菸可能损及胎儿的脑发育，从而影响以后的认知能力。
香烟中可能危害脑发育的化学物质不胜枚举。其中只有尼古丁和一氧化碳这两种的害处是我们清楚的，两者都可能使吸烟的孕妇生出体重太轻的婴儿。尼古丁会使血管缩窄，从而降低供给胎儿的血液量。一氧化碳会取代母亲和胎儿循环系统中的氧。所以，两者都可减少胎儿能吸收的氧。少了氧，身体的所有器官生长全都慢下来。
尼古丁伤害神经的嫌疑尤其大。它与神经传导物质乙醣胆硷的某一类感受体有特殊关系（这类感受体就叫作尼古丁型）。神经传导物质除了在突触通讯中担任要务，大多要在发育期间促进神经元生长。子宫若被尼古丁侵入，乙发胆硷在正常情况下传导的发育讯号就受到干扰。用老鼠作的实验显示，幼鼠脑部负责合成并储存乙醯胆硷的区域之内的神经元结构及生化状况会受影响。老鼠也和人一样，出生前若吸收了尼古丁，会有刺激反应、专注能力、运动机能方面的缺陷，这些或许要归因于上述的神经元被干扰。一旦怀孕，妇女就应停止吸烟。吸烟对胎儿生长危害最大的是在怀孕的末三个月，孕妇如果及早在怀孕的第十六周——把烟戒掉，可以生出体重正常的婴儿。甚至迟至生产前一个月才戒烟，也可以降低分娩时婴儿发生缺氧的机率，而缺氧正是导致脑部受损的一个最常见的原因。至于其他方面的伤害又会在什么时期造成，目前并不确知。按推测，孕妇愈早戒菸，胎儿脑部不受损的可能性愈大。如果戒不掉，最起码也该尽量少抽，因为香菸的影响和多数有害剂物一样，量愈多害处愈大。
二手烟若是吸多了，也会危害智能发展。一项实验中，研究者测验六至九岁儿童的说话、语言、视觉（或空间）等方面的能力，以及一般各种智能表现。结果发现，母亲在怀孕期吸二手菸的儿童们表现居中，介于母亲本人吸菸与家中全无二手菸的儿童之间。由此可见，怀孕期间该戒菸的不只是孕妇而已，做爸爸的和家中其他成员也应为胎儿的大脑著想而把菸熄掉。
非法药物：要估算某一种非法药物对胎儿有哪些不良影响，往往相当困难，因为，在怀孕期会嗑药的人，吸食的药物很可能不限于一种，而且可能还有饮酒或抽烟的习惯，三餐营养吃得很差，不作产前检查，这些生活方式只会增高胎儿流产、先天缺陷、发育障碍的机率。既有这层层因素，难怪有些研究几乎认定每种滥用的药物都与高比率的脑部缺陷或发育迟缓有关。所有普遍被滥用的药品（包括合法的酒类和香菸）也都会增高流产与早产发生的比率。
古柯硷不会引起任何特定模式的畸形，但可能引发一些音扰乱正常脑发育的妊娠期问题。孕妇吸食古柯硷可能导致胎盘剥离而引发早产。吸食古柯验的孕妇不论早产与否，生下来的婴儿多半比正常者小，而且出现小头症畸形的机率高，其后果往往是心智迟缓。吸食古柯硷也会增加胎儿脑内出血与中风的发生率，这两者都可能造成水久的损伤。古柯硷妈妈生下的婴儿对环境的反应不良，与照顾者应有的互动也不佳。其行为方面的异常甚至在胎儿期就明显可见，原因是吸食古柯硷会扰乱胎儿的发育与睡眼模式。