الكوتينين هو المستقلب الرئيسي للنيكوتين. في الكبد، يتم استقلاب النيكوتين بسرعة إلى كوتينين (70-80%) بواسطة إنزيم CYP2A6 وإلى نورنيكوتين (5%) بواسطة إنزيمي CYP2A6 وCYP2B6. مع عمر نصف أطول بحوالي 10 مرات من النيكوتين (15-19 ساعة للكوتينين مقابل 2-3 ساعات للنيكوتين)، يسبب الكوتينين تركيزات بلازمية تتراوح بين 1-3 مليمول في المدخنين. بعد إعطائه للفئران، تصل مستويات الكوتينين في الدماغ إلى أربعة أضعاف مستويات النيكوتين بعد 4 ساعات من الحقن. لا يخضع الكوتينين للتحول الحيوي في الدماغ، مما يسمح بتراكم هذه المادة إلى مستويات أعلى من النيكوتين. مثل النيكوتين، يمكن للكوتينين تحفيز إفراز الدوبامين في المدخنين وفي شرائح المخطط الجرذاني بطريقة تعتمد على الجرعة والكالسيوم عبر مستقبلات النيكوتين، ولكن فقط عند تركيزات أعلى من تلك التي تُرى عادةً في المدخنين. في الواقع، لم يلاحظ أي تأثير عند إعطاء الكوتينين للمدخنين بمستويات أعلى بعشر مرات من تلك التي تظهر بعد التدخين، مما يشير إلى أن الكوتينين ليس نشطًا عصبيًا عند الجرعات الموجودة في المدخنين. ومع ذلك، يعمل الكوتينين أيضًا كمثبط لربط النيكوتين في دماغ الجرذان من خلال إزالة حساسية مستقبلات النيكوتين.