Las colillas de cigarrillo generan emisiones de sustancias químicas en estado gaseoso a la atmósfera. Estas dependen de diversos factores, tales como la marca del cigarrillo, el material del filtro, la longitud de la colilla, la temperatura durante el proceso de degradación, el flujo de aire alrededor de la colilla, el número de pitadas dadas al cigarrillo y el método de fumado, entre otros. Dependiendo de la volatilidad de los compuestos, algunos pueden ser retenidos por el filtro y otros no. Es por eso que las emisiones al aire de una colilla pueden ser mínimas para algunos metales pesados (cadmio, cobre, manganeso, zinc, arsénico y cobalto) y nitrosaminas específicas del tabaco, aunque significativas para otras sustancias más volátiles como la nicotina, la piridina y el benceno . Algunos metales pesados son potencialmente dañinos para la salud cuando superan determinada concentración. En el caso del arsénico y el cobalto, cabe destacar que fueron declarados por la FDA como potencialmente dañinos para la salud. Un estudio realizado por la Universidad Mariana de Colombia en 2019 demuestra las emisiones de otros componentes o sustancias químicas como carbonilos, hidrocarburos, pirrol y terpenos por parte de las colillas. 

Hay que tener en cuenta que estos estudios se realizaron solo con ciertos filtros —no siempre con colillas— en ambientes y condiciones controladas para evaluar las distintas reacciones de los componentes de los filtros de cigarrillo. Queda en evidencia la necesidad de desarrollar más estudios para evaluar las emisiones de gases de las colillas en situaciones no controladas y los impactos asociados a dichas emisiones.