Pocos minutos después de haber inhalado humo de marihuana, el ritmo cardiaco de la persona se acelera, el pasaje respiratorio se relaja y se dilata y los vasos sanguíneos de los ojos se expanden, haciendo que los ojos se vean enrojecidos. El ritmo cardiaco—normalmente entre 70 a 80 palpitaciones por minuto—puede incrementar entre 20 y 50 palpitaciones más por minuto o hasta puede duplicarse en algunos casos. Usar otras drogas en combinación con marihuana puede amplificar este efecto. 

Hay cierta evidencia de estudios científicos, que indica que el riesgo de que una persona sufra de un ataque al corazón durante la primera hora después de haber fumado marihuana es casi 5 veces más alto que el riesgo usual.45 Esta observación puede ser en parte explicada por el efecto que la marihuana tiene al aumentar la presión arterial (en algunos casos) y el ritmo cardiaco y al disminuir la capacidad de que la sangre pueda transportar oxígeno.46 El uso de marihuana también puede ocasionar hipotensión ortostática (vértigo o mareo al ponerse de pie), posiblemente aumentando el peligro de desmayarse o caerse. La tolerancia hacia algunos de los efectos cardiovasculares usualmente se desarrolla después de estar expuesto a la droga repetidamente.47 Estos efectos en la salud necesitan ser explorados más a fondo, especialmente ahora dado al aumento en el consumo de "marihuana medicinal" por personas con problemas de salud y adultos mayores que pueden tener una vulnerabilidad más alta dada a complicaciones cardiovasculares que vienen con la edad (ver "La marihuana como un medicamento"). 

El humo de la marihuana, igual que el del tabaco, es un irritante para la garganta y los pulmones y puede causar un ataque de tos durante su uso. El humo también contiene gases tóxicos y partículas que pueden dañar los pulmones. El fumar marihuana está relacionado con una inflamación amplia de las vías respiratorias, una resistencia más alta en las vías respiratorias y una híper inflamación de los pulmones, y las personas que fuman marihuana regularmente han reportado más síntomas de bronquitis crónica que las personas que no fuman.48 Fumar marihuana también puede afectar la capacidad de defensa del sistema respiratorio, incrementando de esta forma la probabilidad de que la persona adquiera infecciones respiratorias, incluyendo neumonía.49 En un estudio se encontró que las personas que fumaban marihuana frecuentemente usaban más días de enfermedad que otras personas, usualmente dado a alguna enfermedad respiratoria.