Apakah merokok jangka panjang pada pria benar-benar berpengaruh pada kesuburan? Sejumlah penelitian telah menunjukkan bahwa merokok sedang atau berat atau riwayat merokok dalam jangka waktu yang lama dapat memberikan efek negatif pada kesuburan pria. Merokok lebih dari 20 batang sehari dapat mempengaruhi volume air mani, konsentrasi sperma dan motilitas sperma; merokok berat dalam jangka panjang dapat menyebabkan kelainan pada sel-sel interstisial dan sel-sel pendukung testis, sehingga mengurangi kemampuan testis untuk memproduksi androgen. Zat-zat berbahaya dalam rokok diserap ke dalam aliran darah, dan akumulasi jangka panjangnya menyebabkan peningkatan konsentrasi zat-zat berbahaya dalam aliran darah secara bertahap, mengganggu mikrosirkulasi testis dan epididimis serta pertukaran zat-zat di lingkungan internal, mempengaruhi perkembangan sel-sel spermatogenik dan mengubah kondisi-kondisi biokimiawi yang diperlukan untuk pematangan sperma di epididimis, yang berakibat pada penurunan jumlah sperma dan berkurangnya motilitas. Zat-zat seperti nikotin dapat secara langsung mempengaruhi spermatogenesis, dengan konsentrasi nikotin ≥1mmol/L secara signifikan mengurangi motilitas sperma. Merokok berat juga dapat mengubah hemodinamik testis dan epididimis, sehingga menghambat spermatogenesis dan pematangan. Nikotin juga merupakan ko-oksidan untuk sampel biologis seperti sperma, dan dapat mengurangi kesuburan pria dengan menginduksi kerusakan pada membran, mengganggu siklus metabolisme glutathione (GSH), mengubah morfologi dan viabilitas sperma, dan menginduksi kerusakan DNA sperma. Asap memiliki efek teratogenik pada sperma. Asap mengandung kadmium, yang dapat menyebabkan deformasi ekor sperma dan cacat mitokondria. Morfologi sperma yang berubah juga semakin memengaruhi motilitas sperma, sehingga mengurangi kesuburan pria. Risiko infertilitas 2,4 kali lebih tinggi pada pasangan yang salah satu pasangannya memiliki riwayat perokok berat dibandingkan dengan mereka yang tidak memiliki riwayat merokok. Risiko infertilitas 4,2 kali lebih tinggi jika riwayat merokok lebih dari 5 tahun. Selain mempengaruhi parameter air mani pria dewasa, merokok juga berdampak pada kesuburan janin pria dalam kandungan setelah lahir. Dalam sebuah penelitian retrospektif terhadap 1.770 pria, para peneliti asing menemukan bahwa pria dengan riwayat paparan asap rokok sebelum lahir memiliki konsentrasi sperma 20,1% lebih rendah dibandingkan mereka yang tidak memiliki riwayat paparan asap rokok, dan riwayat paparan asap rokok sebelum lahir juga menyebabkan berkurangnya motilitas sperma dan testis yang lebih kecil. Jika ibu merokok lebih dari 10 batang per hari selama kehamilan, konsentrasi sperma pria menurun hingga setengahnya dibandingkan dengan normal saat dewasa dan risiko infertilitas meningkat secara signifikan.