Dispositivos eletrônicos para fumar (DEF) são produtos fumígenos cuja geração de emissões é feita com auxílio de um sistema alimentado por eletricidade que mimetiza o ato de fumar. Os DEF produzem um aerossol inalado pelo aquecimento de um líquido chamado de e-líquido que são soluções que contém: propilenoglicol e/ou glicerina vegetal, água e, geralmente, nicotina e aromatizantes. A nicotina é um alcaloide extraído das folhas da planta do tabaco, seus efeitos biológicos são diversos e incluem efeitos negativos no sistema cardiovascular, além da dependência. Assim, este trabalho busca avaliar a composição química de e-líquidos usados em DEF, contemplando a caracterização de Compostos Orgânicos voláteis (VOC) e Compostos Orgânicos Semi-Voláteis (SVOC) e a quantificação da nicotina, através do desenvolvimento de metodologias analíticas sustentáveis. No total 20 amostras foram analisadas usando microextração em fase sólida por imersão direta acoplada à cromatografia gasosa-espectrometria de massas (DI-SPME-GC-MS). Um planejamento experimental fatorial fracionário 24-1 com ponto central foi aplicado para estudar a influência dos fatores na extração do analito por DI-SPME, sendo eles: teor de sal, agitação, temperatura de incubação e tempo de exposição da fibra. O gráfico de Pareto traçado apresentou os fatores que mais influenciam na extração da nicotina, sendo: Temperatura (A) de 30ºC, uma taxa de agitação (B) de 250 rpm e um tempo de exposição da fibra (C) de 8 minutos. A validação do método cromatográfico apresentou resultados de 0,036 e 0,053 mg L-1 para o LOD e LOQ, respectivamente. A precisão inter dia e intra-dia tiveram desvio abaixo de 5%, e faixa de trabalho entre 0,053 a 10,0 mg L-1. A razão entre os coeficientes angulares para o efeito de matriz foi menor que 1 e na robustez o método foi capaz de identificar e quantificar o analito mesmo com alterações. O método foi aplicado nas amostras e as concentrações de nicotina quantificada variaram de 0,005 a 50,672 mg mL⁻¹, com a maioria das amostras apresentando discrepâncias entre os valores rotulados e medidos. Mesmo amostras rotuladas como “sem nicotina” continham níveis detectáveis. A análise qualitativa identificou aproximadamente 673 compostos, incluindo álcoois, ésteres, aldeídos, cetonas, terpenos e hidrocarbonetos aromáticos. Compostos tóxicos como benzaldeído, etil maltol, benzofenona, mirceno e 2,3-pentanodiona foram detectados. Contaminantes emergentes, incluindo hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HPA’s), ftalatos e compostos BTEX, também foram encontrados em diversas amostras. Esses achados revelam inconsistências significativas na rotulagem dos produtos e a presença de compostos perigosos, destacando a necessidade urgente de supervisão regulatória e avaliação toxicológica dos e-líquidos comercializados no Brasil.