Sachverhalt:
A. X._ rauchte am 12. Februar 2011 um 19.40 Uhr auf dem Quai Nr. 13 im Busbahnhof der Freiburgischen Verkehrsbetriebe (TPF) eine Zigarette. Mit Strafbefehl vom 23. März 2011 wurde er wegen Übertretung des Gesundheitsgesetzes des Kantons Freiburg (GesG/FR) vom 16. November 1999 (Nichtbeachten des Rauchverbots in geschlossenen Räumen, die öffentlich zugänglich sind) zu einer Busse von Fr. 200.-- verurteilt.
B. Gegen den Strafbefehl erhob X._ Einsprache. Er bestritt dabei einzig, dass es sich beim TPF-Busbahnhof um einen geschlossenen Raum im Sinne des GesG/FR handle. Am 1. Juni 2011 sprach ihn der Polizeirichter des Saanebezirks frei.
Die von der Staatsanwaltschaft des Kantons Freiburg gegen den Freispruch erhobene Berufung wies der Strafappellationshof des Kantons Freiburg am 12. Dezember 2011 ab.
C. Die Staatsanwaltschaft des Kantons Freiburg erhebt Beschwerde in Strafsachen. Sie beantragt, das Urteil des Strafappellationshofs des Kantons Freiburg vom 12. Dezember 2011 aufzuheben. X._ sei wegen Übertretung des Bundesgesetzes zum Schutz vor Passivrauchen (Nichtbeachten des Rauchverbots in geschlossenen Räumen, die öffentlich zugänglich sind) für schuldig zu befinden und zu einer Busse von Fr. 200.-- zu verurteilen.
D. Der Strafappellationshof des Kantons Freiburg verzichtet auf eine Vernehmlassung. X._ beantragt sinngemäss, die Beschwerde sei abzuweisen. Das Bundesamt für Gesundheit reichte im Rahmen der Vernehmlassung Kriterien zur Definition eines geschlossenen Raumes ein, verzichtete jedoch auf einen Antrag in der Sache. Die Direktion für Gesundheit und Soziales des Kantons Freiburg beantragt, die Beschwerde gutzuheissen.

Erwägungen:
1. 1.1 Die Beschwerdeführerin rügt eine offensichtlich unrichtige Sachverhaltsfeststellung der Vorinstanz. Demnach machten die Seitenausgänge rund zwei Drittel der Seitenfronten von 100 m Breite aus. Der Seitenausgang auf der Südseite wäre demnach ca. 66 m und die beiden Seitenausgänge auf der Nordseite je ca. 33 m breit. Da der grössere Ausgang unbestrittenermassen lediglich zwei Fahrspuren und ein Trottoir sowie die kleineren beiden Ausgänge je eine Fahrspur umfassten, seien diese Feststellungen offensichtlich unhaltbar und stünden mit der tatsächlichen Situation in klarem Widerspruch (Beschwerde, S. 3 f.).
1.2 Das Bundesgericht legt seinem Urteil den Sachverhalt zu Grunde, den die Vorinstanz festgestellt hat (<ref-law>). Die vorinstanzliche Sachverhaltsfeststellung kann nur gerügt werden, wenn sie offensichtlich unrichtig ist oder auf einer Rechtsverletzung im Sinne von <ref-law> beruht und wenn die Behebung des Mangels für den Ausgang des Verfahrens entscheidend sein kann (<ref-law>; <ref-law>). Offensichtlich unrichtig im Sinne von <ref-law> ist die Sachverhaltsfeststellung, wenn sie willkürlich ist (<ref-ruling> E. 4.2 mit Hinweisen; zum Begriff der Willkür <ref-ruling> E. 7.1; <ref-ruling> E. 4.2; je mit Hinweisen). Eine entsprechende Rüge muss klar und substantiiert begründet werden (Art. 42 Abs. 2 und Art. 106 Abs. 2 BGG; <ref-ruling> E. 4.2.3; <ref-ruling> E. 1.3.1; je mit Hinweisen).
1.3 Das Bundesgericht nimmt Kenntnis davon, dass die Vorinstanz das Verhältnis der Seitenausgänge zu den Seitenfassaden mit zwei Dritteln angegeben hat. Darin liegt keine willkürliche Feststellung des Sachverhalts, sondern ein Versehen, welches vom Bundesgericht von Amtes wegen korrigiert werden kann (<ref-law>).
2. 2.1 Die Beschwerdeführerin rügt eine Verletzung von Bundesrecht und der derogatorischen Kraft von Bundesrecht. Die Vorinstanz wende die Bestimmungen über das Rauchverbot im Gesundheitsgesetz des Kantons Freiburg vom 16. November 1999 (GesG/FR) und der zugehörigen Verordnung falsch an. Indem sie den TPF-Busbahnhof nicht als geschlossenen Raum bezeichne, verletze sie auch das Bundesgesetz zum Schutz vor Passivrauchen vom 3. Oktober 2008 (SR 818.31) und die entsprechende Verordnung vom 28. Oktober 2009 zum Schutz vor Passivrauchen (Passivrauchschutzverordnung, PaRV, SR 818.311). Da die Bundesgesetzgebung das Rauchen in geschlossenen, öffentlich zugänglichen Räumen untersage, seien die Kantone in der Definition, was als geschlossener Raum gelte, eingeschränkt. Ob ein Raum offen oder geschlossen sei, bestimme sich nicht nach der Grösse der Öffnungen in den Seitenwänden in Form einer Tür oder eines Tores. Es komme auf den Gesamteindruck an, der von der relativen Grösse der Öffnung zur übrigen Umschliessung abhänge. Der TPF-Busbahnhof gelte bereits deshalb als geschlossener Raum, weil er sich unter den Gleisen des Bahnhofs Freiburg befinde und die Ausgänge nicht unmittelbar ins Freie führten. Die von der Vorinstanz angeführten Kriterien genügender Luftzirkulation bzw. fehlender Rauchakkumulation könnten nicht massgebend sein. Ansonsten falle derselbe Raum, etwa die Gaststube eines Restaurants, bei geschlossenen Fenstern und Türen unter das Rauchverbot, wenn diese geöffnet seien hingegen nicht (Beschwerde, S. 5 ff.).
2.2 Die Vorinstanz erwägt, zur Beantwortung der Frage, ob der TPF-Busbahnhof als geschlossener Raum im Sinne des kantonalen Gesundheitsgesetzes gelte, sei auf die gerichtsnotorische Tatsache abzustellen, dass dieser drei grosse Seitenausgänge aufweise (zwei Seitenausgänge auf der Nordseite für die Busse und Fussgänger sowie einen Seitenausgang auf der Südseite mit Trottoirs für die Fussgänger und zwei Fahrspuren für die Busse). Diese Ausgänge seien während des Busverkehrs geöffnet. Ebenfalls gerichtsnotorisch sei, dass die Seitenausgänge mit Schiebetüren versehen seien, die nachts und bei Bedarf vollständig verschlossen werden. Der Busbahnhof sei ungefähr 300 m lang, 100 m breit und mindestens fünf Meter hoch. An den Eingängen seien gut sichtbare Rauchverbotstafeln angebracht, und es fehlten im ganzen Busbahnhof Aschenbecher.
Die Vorinstanz kommt nach Auslegung des Begriffs des geschlossenen Raumes anhand der Gesetzessystematik und der Materialien zum Schluss, dass zwischen Zug- und Busbahnhöfen zu differenzieren sei. Der kantonale Gesetzgeber habe mit Art. 35a Abs. 1 lit. i des Gesundheitsgesetzes Busbahnhöfe (wie den TPF-Busbahnhof) nicht erfassen wollen. Die breiten Ausgänge in der Nähe des Quai Nr. 13, auf dem der Beschwerdegegner geraucht habe, seien während der Betriebszeiten geöffnet. Dieser Teil des Busbahnhofs sei weder permanent noch vorübergehend von Mauern oder Trennwänden umgeben, weshalb kein geschlossener Raum vorliege. Wegen der Breite und Höhe der Halle sowie aufgrund der grossen Tore und leistungsstarker Abluftventilatoren akkumuliere sich kein Rauch. Eine gute Luftzirkulation sei möglich und wegen der Busabgase auch notwendig. Mit Blick auf den Gesetzeszweck, Reisende und Mitarbeitende vor Rauchbeeinträchtigungen zu schützen, rechtfertige sich ein Rauchverbot nicht.
2.3 Die Beschwerdeführerin rügt erstmals vor Bundesgericht, der vorinstanzliche Entscheid verstosse gegen Bundesrecht und beantragt neu eine Verurteilung des Beschwerdegegners wegen Verletzung des Bundesgesetzes zum Schutz vor Passivrauchen statt des kantonalen Gesundheitsgesetzes.
Durfte oder musste die letzte kantonale Instanz nach dem anwendbaren Verfahrensrecht auch Rechtsfragen prüfen, die ihr nicht ausdrücklich unterbreitet wurden, konnten diese nach der Rechtsprechung des Bundesgerichts - unter Vorbehalt des Grundsatzes von Treu und Glauben - mit der eidgenössischen Nichtigkeitsbeschwerde erstmals vorgetragen werden, auch wenn der Beschwerdeführer sie vor der letzten kantonalen Instanz nicht vorgebracht hatte (<ref-ruling> E. 1c; <ref-ruling> E. 2b und die weiteren Hinweise im Urteil 6B_256/2008 vom 27. November 2008 E. 1.3). Das Bundesgericht erklärte diese Rechtsprechung auch für das Verfahren der Beschwerde in Strafsachen als anwendbar (Urteil 6B_256/2008 vom 27. November 2008 E. 1.3).
Vorliegend bildete lediglich eine Übertretung Gegenstand des erstinstanzlichen Hauptverfahrens. Nach <ref-law> (SR 312.0) kann diesfalls mit der Berufung nur geltend gemacht werden, das Urteil sei rechtsfehlerhaft oder die Feststellung des Sachverhalts sei offensichtlich unrichtig oder beruhe auf einer Rechtsverletzung. Neue Behauptungen und Beweise können nicht vorgebracht werden. Diese inhaltliche Beschränkung des Berufungsthemas beschlägt die volle Kognition der Vorinstanz zur Überprüfung von Rechtsfragen nicht. Die Beschwerdeführerin kann im bundesgerichtlichen Verfahren die Verletzung des Bundesgesetzes zum Schutz vor Passivrauchen, und damit von Bundesrecht, rügen.
2.4 Das Bundesgesetz zum Schutz vor Passivrauchen verbietet nach Art. 2 Abs. 1 das Rauchen in Räumen nach Art. 1 Abs. 1 und 2 dieses Gesetzes. Darunter fallen geschlossene Räume, die öffentlich zugänglich sind oder mehreren Personen als Arbeitsplatz dienen (Art. 1 Abs. 1). Art. 1 Abs. 2 zählt beispielhaft solche Räume auf, darunter Gebäude und Fahrzeuge des öffentlichen Verkehrs (lit. i).
Der Begriff des "geschlossenen Raumes" wird bundesrechtlich nicht definiert. Anhaltspunkte ergeben sich auch nicht aus den Materialien. Der Versuch des Bundesrates, den geschlossenen Raum im Rahmen der Ausführungsverordnung näher zu umschreiben, scheiterte (vgl. Vernehmlassung des Bundesamts für Gesundheit vom 26. Juli 2012, S. 3). Es verbleibt dem mit dem Fall befassten Gericht, dies nachzuholen.
2.5 Beim Begriff des geschlossenen Raums handelt es sich um einen unbestimmten Rechtsbegriff. Das Bundesgericht schränkt seine Kognition bei der Auslegung unbestimmter Rechtsbegriffe in gewissen Fällen ein. Zwar ist es grundsätzlich Aufgabe der Gerichte, diese im Einzelfall auszulegen und zu konkretisieren. Ergibt die Gesetzesauslegung indessen, dass der Gesetzgeber der Entscheidbehörde mit der offenen Normierung einen zu respektierenden Beurteilungsspielraum einräumen wollte, darf und muss das Gericht seine Kognition entsprechend einschränken. Dies befreit es allerdings nicht davon, die Rechtsanwendung unter Beachtung der gebotenen Zurückhaltung auf ihre Vereinbarkeit mit Bundesrecht hin zu prüfen. Das Bundesgericht übt zudem eine gewisse Zurückhaltung, wenn Vorinstanzen über ein besonderes Fachwissen verfügen. Im Rahmen dieses "technischen Ermessens" belässt es der verfügenden Behörde bei der Bewertung von ausgesprochenen Fachfragen einen gewissen Beurteilungsspielraum, soweit sie die für den Entscheid wesentlichen Gesichtspunkte geprüft und die erforderlichen Abklärungen sorgfältig und umfassend durchgeführt hat (<ref-ruling> E. 2.2.2 mit Hinweisen). Gleiches gilt, soweit es um die Würdigung der besonderen örtlichen Verhältnisse geht (<ref-ruling> E. 3c).
2.6 Diese Rechtsprechung findet auch im vorliegenden Fall Anwendung. Die Vorinstanz kennt den TPF-Busbahnhof aus eigener Anschauung. Das Bundesgericht hätte nur zu intervenieren, wenn jene ihrem Urteil einen dem Bundesrecht fremden Begriff des geschlossenen Raums zugrunde legt bzw. diesen in einer Art und Weise auslegt, die dem Gesetz widerspricht.
Dies ist vorliegend insofern der Fall, als die Vorinstanz die im TPF-Busbahnhof vorhandene Luftzirkulation als Argument gegen einen geschlossenen Raum ins Feld führt. In einem als geschlossen zu qualifizierenden Raum ist das Rauchen auch bei bester Lüftung verboten. Vorbehalten bleiben Raucherlokale (Fumoirs). Solche können von den Kantonen bewilligt werden, wenn sie gut belüftet sind und nach aussen leicht erkennbar als Raucherlokale bezeichnet werden (Art. 3 lit. b des Bundesgesetzes zum Schutz vor Passivrauchen). Beim TPF-Busbahnhof handelt es sich selbstredend nicht um einen solchen Fall. Die Frage, ob ein Raum als geschlossen gilt, ist losgelöst von der Luftzirkulation zu beantworten. Dabei ist der Vorinstanz zu folgen, wenn sie die Möglichkeit, die Zugänge zum TPF-Busbahnhof nachts oder bei Bedarf zu schliessen, für die Beurteilung des geschlossenen Raums ausser Acht lässt. Ein öffentlich zugänglicher Raum ist der TPF-Busbahnhof einzig während der Betriebszeiten. Nur für diese Zeit ist zu beurteilen, ob es sich bei ihm um einen geschlossenen Raum handelt.
2.7 Während der Betriebszeiten sind zumindest jene Zugänge zum TPF-Busbahnhof permanent geöffnet, die als Fahrspuren Verwendung finden. Diese Zugänge machen zwar nur einen Teil der Seitenfronten des TPF-Busbahnhofs aus. Diese gehen nach Norden und Süden und damit in entgegengesetzte Richtungen. Der TPF-Busbahnhof vermittelt damit optisch den Eindruck eines Durchgangsbahnhofs, auch wenn er betrieblich nicht als solcher genutzt wird. Er unterscheidet sich von einer Garage oder einem Parkhaus, bei dem sich die Ein- und Ausfahrt an gleicher Stelle bzw. nahe beieinander befinden. Dazu kommt, dass die Fussgänger teilweise die gleichen Zu- und Ausgänge wie die Busse benützen. Der Quai Nr. 13 befindet sich in der Nähe des für den Bus- und Fussgängerverkehr geöffneten südlichen Zugangs zum TPF-Busbahnhof. Der Busbahnhof unterscheidet sich auch von einem Tunnel oder einem traditionellen Tiefbahnhof, bei dem die Zugänge der Züge und der Passagiere getrennt sind und der Passagier vom Perron aus kein Tageslicht erblicken kann. Angesichts dieser Besonderheiten verletzt die Vorinstanz kein Bundesrecht, wenn sie im TPF-Busbahnhof keinen geschlossenen Raum erblickt.
3. 3.1 Nach Art. 4 des Bundesgesetzes zum Schutz vor Passivrauchen können die Kantone strengere Vorschriften zum Schutz der Gesundheit erlassen. Es bleibt zu prüfen, ob der Kanton Freiburg von dieser Möglichkeit Gebrauch gemacht hat. Unbestritten ist, dass er den TPF-Busbahnhof nicht explizit einem Rauchverbot unterstellt hat. Das Anbringen entsprechender Verbotsschilder durch die Betreiberin des Busbahnhofs genügt dafür nicht. Daran ändert auch nichts, dass die meisten Benützer in der Vergangenheit von der Existenz eines solchen Verbots ausgingen.
3.2 Eine strengere kantonale Regelung kann sich auch aus der Umschreibung des geschlossenen Raums ergeben. Dabei ist zu beachten, dass das Bundesgericht die korrekte Handhabung des kantonalen Rechts nur auf Willkür hin überprüft (s. zum Begriff der Willkür <ref-ruling> E. 2.4 S. 5; <ref-ruling> E. 4.2) und dass diesbezüglich qualifizierte Rügeerfordernisse gelten (<ref-law>).
Art. 1 Abs. 1 der Verordnung des Kantons Freiburg vom 3. Juni 2009 über den Schutz vor dem Passivrauchen umschreibt einen Raum als geschlossen, der durch ein Dach abgedeckt und von beständigen oder vorübergehend angebrachten Mauern oder Trennwänden umgeben ist, unabhängig vom verwendeten Material. Nach Auffassung der Vorinstanz bedeutet diese Definition nicht, dass es sich beim TPF-Busbahnhof um einen geschlossenen Raum handelt, da dessen Zugänge während der Betriebszeiten permanent geöffnet sind. Der Beschwerdeführerin gelingt es nicht darzutun, weshalb dies willkürlich sein soll (Beschwerde, S. 9 f.). Es mag zutreffen, dass die Vorinstanz die Gesetzesmaterialien missverstanden hat, indem sie Zelte mit aufgerollten Seitenwänden zu Unrecht nicht als geschlossenen Raum bezeichnet (Urteil S. 4; Erläuternder Bericht des Staatsrates des Kantons Freiburg zur Verordnung über den Schutz vor dem Passivrauchen, S. 2). Der Unterschied zwischen einem (Fest-)Zelt und dem TPF-Busbahnhof ist derart, dass keine Notwendigkeit besteht, beide gleich, d.h. als geschlossenen Raum, zu behandeln. Dass man das kantonale Recht auch anders auslegen könnte und eine solche Auslegung möglicherweise sogar naheliegender wäre, begründet noch keine Willkür. Erst recht gilt dies mit Blick darauf, dass gleiche oder ähnliche Definitionen des geschlossenen Raums, wie sie der Kanton Freiburg kennt, in andern Kantonen anders ausgelegt werden (vgl. Urteil 2C_798/2010 vom 31. Januar 2011).
4. Die Beschwerde ist abzuweisen, soweit darauf einzutreten ist. Den Kantonen als unterliegende Partei werden keine Gerichtskosten auferlegt (<ref-law>). Der Beschwerdegegner war nicht anwaltlich vertreten. Besondere Verhältnisse oder Auslagen weist er nicht nach. Eine Entschädigung rechtfertigt sich daher nicht (Art. 68 Abs. 1 und 2 BGG; <ref-ruling> E. 6b).

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Beschwerde wird abgewiesen, soweit darauf einzutreten ist.
2. Es werden keine Kosten erhoben und keine Entschädigungen ausgerichtet.
3. Dieses Urteil wird den Parteien, dem Kantonsgericht Freiburg, Strafappellationshof, der Direktion für Gesundheit und Soziales des Kantons Freiburg und dem Bundesamt für Gesundheit schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 30. November 2012
Im Namen der Strafrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Mathys
Der Gerichtsschreiber: Keller