Il concetto di dipendenza da una sostanza include l’insieme di disturbi del ragionamento e del funzionamento del corpo presenti nelle persone che la usano continuativamente.
La definizione di dipendenza da una sostanza prevede la presenza, nella persona che la usa, di almeno tre di otto elementi tipici:

primo, il craving, precedentemente chiamato dipendenza psicologica. Si tratta di un intenso desiderio di provare nuovamente gli effetti di una sostanza psicoattiva. Il desiderio è la causa che porta a fare di nuovo uso di una sostanza (recidiva) anche dopo lunghi periodi di astinenza
secondo, la dipendenza fisica o psicologica, che si riferisce a uno stato di dipendenza fisica e/o psicologica e alla conseguente, possibile, astinenza dalla sostanza
terzo, il priming, vale a dire l'esposizione ad una sostanza d'abuso assunta in precedenza che può comportare una rapida ripresa nell'impiego della sostanza in modo anche più intenso
quarto, la ricaduta, ovvero la ripresa dell'utilizzo di una sostanza psicotropa (farmacologicamente attiva, capace di modificare lo stato psico-fisico di un soggetto) dopo un periodo di astinenza. Gli stimoli ambientali (persone, luoghi o cose associate con l'uso della sostanza in passato) e lo stress possono innescare un intenso desiderio di prendere la sostanza e causare una ricaduta
quinto, la ricompensa, uno stimolo che il cervello interpreta come positivo e, quindi, da raggiungere
sesto, la sensibilizzazione, da intendersi come l'incremento dell'effetto atteso dopo la somministrazione ripetuta di una sostanza psicotropa. La sensibilizzazione è uno dei meccanismi neurobiologici coinvolti nel desiderio e nella ricaduta
settimo, l’abuso della sostanza, fenomeno caratterizzato da conseguenze negative ripetute che causano danni alla salute: impossibilità di condurre una vita con ritmi regolari, uso della sostanza in situazioni fisicamente pericolose, problemi legali, sociali e interpersonali legati all'uso della sostanza
ottavo, sindrome da astinenza, ovvero l'insieme di segni e disturbi (sintomi) causati dalla sospensione brusca o dalla riduzione dell'uso di una sostanza psicotropa. Oppure, le conseguenze dell'azione di una sostanza utilizzata in un eventuale trattamento di disassuefazione. Tale sindrome può essere una delle cause di craving o di ricaduta a breve termine

La tolleranza e la dipendenza fisica riflettono l'adattamento del corpo agli effetti di una sostanza psicotropa, mentre gli altri criteri definiscono il desiderio incontrollato di consumare tale sostanza. Tuttavia, la tolleranza e la dipendenza fisica non sono condizioni necessarie e sufficienti per accertare (diagnosticare) una dipendenza.
Conoscere i meccanismi che portano alla dipendenza è molto difficile perché sono assai complessi e comprendono sia meccanismi cellulari e molecolari, sia comportamentali e sociali.
Le proprietà farmacologiche e fisico-chimiche delle sostanze d'abuso sono fattori importanti nell'insorgenza della dipendenza e dell'abuso poiché le sostanze possono essere assunte con diverse modalità sulla base delle loro specifiche caratteristiche:

capacità di sciogliersi nei grassi (liposolubilità), proprietà che aumenta la possibilità della sostanza di passare attraverso la barriera ematoencefalica, struttura che regola il passaggio di sostanze nel cervello per proteggerlo
capacità di sciogliersi in acqua, proprietà che facilita la possibilità di somministrare la sostanza in vena
volatilità, proprietà che favorisce la possibilità di inalare la sostanza sotto forma di vapore
resistenza al riscaldamento, proprietà che favorisce la possibilità di fumare la sostanza

Tali caratteristiche favoriscono il rapido effetto della sostanza e la sua intensità, motivo per cui, generalmente, sono predilette le sostanze che raggiungono concentrazioni elevate nel cervello. Per questo, l'eroina è preferita alla morfina e il fumo del crack (cocaina cloridrato in bicarbonato di sodio che permette la formazione della cocaina base) è preferito alla somministrazione nel naso (intranasale) della cocaina (sotto forma di sale cloridrato). Inoltre, l'eventuale breve permanenza (emivita: il tempo richiesto per ridurre del 50% la biodisponibilità) della sostanza nel corpo (ad esempio, quella dell'eroina) produce brusche e intense crisi di astinenza rispetto alle sostanze che hanno un'emivita lunga (come il metadone).