FUNDAMENTO: O tabagismo altera a função autonômica. OBJETIVO: Investigar os efeitos agudos do tabagismo sobre a modulação autonômica e a recuperação dos índices de variabilidade de frequência cardíaca (VFC) pós-fumo, por meio do plot de Poincaré e índices lineares. MÉTODOS: Foram avaliados 25 fumantes jovens, os quais tiveram a frequência cardíaca analisada, batimento a batimento, na posição sentada, após 8 horas de abstinência, por 30 minutos em repouso, 20 minutos durante o fumo e 30 minutos pós-fumo. Análise de variância para medidas repetidas, seguido do teste de Tukey, ou teste de Friedman seguido do teste de Dunn foram aplicados dependendo da normalidade dos dados, com p < 0,05. RESULTADOS: Durante o fumo, houve redução dos índices SD1 (23,4 ± 9,2 vs 13,8 ± 4,8), razão SD1/SD2 (0,31 ± 0,08 vs 0,2 ± 0,04), RMSSD (32,7 ± 13 vs 19,1 ± 6,8), SDNN (47,6 ± 14,8 vs 35,5 ± 8,4), HFnu (32,5 ± 11,6 vs 19 ± 8,1) e do intervalo RR (816,8 ± 89 vs 696,5 ± 76,3) em relação ao repouso, enquanto que aumentos do índice LFnu (67,5 ± 11,6 vs 81 ± 8,1) e da razão LF/HF (2,6 ± 1,7 vs 5,4 ± 3,1) foram observados. A análise visual do plot mostrou menor dispersão dos intervalos RR durante o fumo. Com exceção da razão SD1/SD2, os demais índices apresentaram recuperação dos valores, 30 minutos após o tabagismo. CONCLUSÃO: O tabagismo produziu agudamente modificações no controle autonômico, caracterizadas por ativação simpática e retirada vagal, com recuperação 30 minutos após o fumo.