El tabaco es un producto vegetal obtenido de las hojas de varias plantas del género Nicotiana, su contenido en nicotina la convierte en adictiva. La manufactura de cigarrillos es una de las principales causas de desechos químicos. En Estados Unidos, por ejemplo, la industria tabacalera es número 18 en la lista de industrias con desechos químicos. El tabaco es una planta que necesita más pesticidas y fertilizantes que otras y los suelos donde se cultiva son frecuentemente fumigados con metilbromuro, un químico que se sabe afecta la capa de ozono.

En las cajetillas de cigarrillos podemos encontrar una leyenda con la composición básica de los cigarrillos, donde destacan alquitrán (alrededor de 10mg) una sustancia oscura y resinosa compuesta por varios agentes químicos, muchos de los cuales se generan como resultado de la combustión (cianuro de hidrógeno, monóxido de carbono, dióxido de carbono, óxido de nitrógeno, amoníaco, etc.), nicotina (sobre 0,9 mg) que se encuentra en las hojas de las plantas y monóxido de carbono (10mg). Los cigarrillos tienen componentes ajenos al tabaco, que consisten en materiales que compra a proveedores independientes, muchos son secretos comerciales valiosos.

Se han realizado numerosos estudios sobre la composición de los cigarrillos y sobre el humo que desprenden, y en estos estudios se ha revelado que los cigarrillos contienen numerosos elementos tóxicos e incluso cancerígenos. Entre los elementos encontrados en estos estudios destacan los siguientes: En la picadura de tabaco se han encontrado: Al, As, Ba, Br, Ca, Ce, Cl, Co, Cr, Cs, Eu, Fe, Hf, K, La, Mg, Mn, Na, Ni, Rb, Sb, Sc, Se, Sr, Th, Ti, V y Zn.

Mientras que en los análisis del humo se presentan: Acetaldehído, Acrilonitrilo, 4-Amino bifenil, o-Anisidina hidroclorita, Arsénico, Benceno, Berilio, 1,3 Butadieno, Cadmio, 1,1-Dimetil hidracina, Óxido de etileno, Formaldehído, Furano, Aminas heterocíclicas, Hidracina, Isopreno, Plomo, 2-Naftilamina, Netrometano, Compuestos nitrogenados, Naftalina, Fluoreno, Níquel y Mercurio. Muchas de estas sustancias son bioacumulables y persisten en la cadena trófica. El humo de tabaco tiene más de 7000 sustancias tóxicas que constantemente son liberadas al aire que todos respiramos incluyendo monóxido de carbono. La combustión también produce dióxido de carbono (producción mundial de 225.000 toneladas/año) contribuyendo al aumento del efecto invernadero.

El filtro de los cigarrillos esta constituido de acetato de celulosa, que se produce al hacer reaccionar la celulosa con el ácido acético.El filtro tiene la función de retener el alquitrán y el resto de productos perjudiciales, tanto los que lleva el tabaco como los producidos en la combustión del cigarrillo, antes de que lleguen a los pulmones de los fumadores. Debido a esa función las colillas de cigarrillos son una fuente de contaminación para el medio ambiente ya que al año se producen unos 5,5 millón de millones de cigarrillos en el mundo. Además cabe añadir el impacto visual que generan, por ser una de las basuras más abundantes. 

Según un estudio realizado en Inglaterra en el año 2004 las colillas de cigarrillos suponen el 33.3% de la basura generada en el país, siendo la principal causa de basura en los océanos y playas. Los filtros de acetato de celulosa no son biodegradables, tardan entre 7 y 12 años en degradarse. Ríos, lagos y mares son contaminados con colillas de cigarrillos que los peces y animales confunden con comida y tragan provocando muchas veces su muerte y alterando el ciclo ecológico.

La minimización de residuos, emisiones y vertidos de un proceso productivo en una industria, es la adopción de medidas organizativas y operativas que permitan disminuir la cantidad y peligrosidad de los subproductos y contaminantes generados, que precisan un tratamiento o eliminación final. Todo ello se consigue por medio de su reducción en el origen y, cuando ésta no es posible, mediante el reciclaje de los subproductos en el mismo proceso de producción o en otros diferentes, o bien mediante la recuperación de determinados componentes o recursos de los que contienen. 

Dado que la corriente residual generada por el tabaco es muy elevada y que su persistencia en el medio ambiente es bastante prolongada, se pretende estudiar la posible minimización del peligro medioambiental que suponen las colillas de cigarrillo, así como proponer una posible valorización del producto, aprovechando los recursos contenidos en los residuos para su posterior utilización en alguna actividad que no suponga peligro para la salud humana ni daños medioambientales. Una de las opciones más viables es la recuperación para un uso diferente del que tenía en el proceso productivo que los genera. Entre los usos más destacados del acetato de celulosa destacan: monturas de gafas, mangos de herramientas, pinceles, barnices a base de celulosa, material de embalaje, juguetes, accesorios de automóvil, tejidos sintéticos (como forros internos) y diferentes clases de filtros.