本发明提供了一种卷烟烟蒂中焦油致香成分的提取方法及其在卷烟中的应用，该方法包括以下步骤：(1)将卷烟烟蒂加至萃取溶剂中，进行超声波萃取，得到萃取液；(2)将萃取液离心后，上清液进行减压蒸馏，得到浓缩浸膏；(3)将浓缩浸膏进行分子蒸馏，收集分子蒸馏轻组分，得到焦油致香成分。本发明以卷烟烟蒂为原料，利用超声波萃取和分子蒸馏分离提取焦油，去除了焦油中的有害物质，保留其致香成分；应用到加热不燃烧卷烟中，改善了加热不燃烧卷烟的香气、烟气和口感特性，有效解决了加热不燃烧卷烟烟味寡淡、香气释放不均衡等问题。