Σε αντίθεση με την ατελείωτη λίστα των συστατικών του τσιγάρου, τα συστατικά που χρησιμοποιούν τα υγρά αναπλήρωσης στο ηλεκτρονικό τσιγάρο είναι τέσσερα: Νικοτίνη, προπυλενική γλυκόλη, γλυκερόλη και άρωμα. Τα υγρά αναπλήρωσης δεν καίγονται προς σχηματισμό μονοξειδίου του άνθρακα και άλλων καρκινογόνων προϊόντων καύσης αλλά εξατμίζονται και εισπνέονται απευθείας μόνο οι ουσίες που αναφέρθηκαν.Η νικοτίνη είναι η ουσία που προκαλεί το εθισμό στα τσιγάρα. Πρόκειται για ένα άχρωμο ελαιώδες υγρό το οποίο χρωματίζεται ελαφρώς με την έκθεση στον αέρα ή στο φως. Ο χρόνος που απαιτείται για να φτάσει από τους πνεύμονες στον εγκέφαλο είναι μόλις 7 δευτερόλεπτα ενώ χρειάζονται 2 ώρες για την απομάκρυνση της μισής ποσότητας που έχει προσληφθεί από τον οργανισμό. Σε δόσεις μεγαλύτερες από 50mg μπορεί να προκληθεί δηλητηρίαση με συμπτώματα δυσκολία στην αναπνοή, πτώση της αρτηριακής πίεσης και σε μεγαλύτερες δόσεις ακόμα και θάνατος.
Υπάρχουν υγρά αναπλήρωσης με διαβαθμίσεις στην περιεκτικότητα σε νικοτίνη αλλά και υγρά χωρίς καθόλου νικοτίνη. Ως μέσο διάλυσης της νικοτίνης χρησιμοποιείται η προπυλενική γλυκόλη. Πρόκειται για ένα μη τοξικό προσθετικό τροφίμων(Ε490), με κύρια χρήση ως διαλυτικό μέσο και ως υγραντική ουσία. Το ανώτατο όριο ημερήσιας λήψης είναι 25 mg/kg σώματος, δηλαδή για έναν άνθρωπο 70 κιλών το ανώτατο όριο είναι 1,75 γραμμάρια. Για να γίνει ο ατμός στα ηλεκτρονικά τσιγάρα πιο πυκνός αλλά και για να αποκτήσει μια ελαφρώς γλυκιά γεύση χρησιμοποιείται γλυκερόλη. Η γλυκερόλη που χρησιμοποιείται στα υγρά αναπλήρωσης είναι αποκλειστικά φυτικής προέλευσης και είναι φυσικό συστατικό των οργανισμών. Δεν έχουν αναφερθεί παρενέργειες από τη χρήση της.
Για πιο διασκεδαστικό άτμισμα υπάρχουν στο εμπόριο υγρά αναπλήρωσης με μεγάλη ποικιλία αρωμάτων. Ο κάθε ατμιστής μπορεί να πειραματιστεί και να επιλέξει το άρωμα που του ταιριάζει περισσότερο. Ενδεικτικά αναφέρονται ορισμένα αρώματα, όπως μήλο, σοκολάτα, mojito, άρωμα καπνού για όσους θέλουν να έχουν ακριβώς την αίσθηση του καπνίσματος και δεκάδες άλλα. Τα αρώματα που χρησιμοποιούνται είναι όμοια με αυτά που συναντάμε ευρύτατα στα τρόφιμα, τα αναψυκτικά και τα ζαχαροπλαστικά είδη. Τα αρώματα παραμένουν για ελάχιστα δευτερόλεπτα στον αέρα μετά την εκπνοή.
Τα ανώτατα όρια που δίνονται αναφέρονται σε ποσότητες απορρόφησης. Σε κάθε εισπνοή τόσο στο συμβατικό όσο και στο ηλεκτρονικό τσιγάρο η ποσότητα που απορροφάται είναι περίπου το 15% της εισπνεόμενης, ενώ το υπόλοιπο απομακρύνεται με τον καπνό κατά την εκπνοή. Έτσι είναι απίθανη η περίπτωση υπερδοσολογίας. Δηλητηριάσεις έχουν παρατηρηθεί σε άτομα που έρχονται σε απευθείας επαφή με μεγάλες ποσότητες νικοτίνης. Παρ' όλα αυτά καλό είναι να αποφεύγεται η επαφή των υγρών αναπλήρωσης με το δέρμα καθώς η νικοτίνη που περιέχεται απορροφάται αμέσως.
