當男子因有關(guān)性?xún)热莸穆?tīng)覺(jué)、視覺(jué)、嗅覺(jué)以及思維、想象等刺激興奮大腦皮層，并通過(guò)脊髓的胸腰段勃起中樞傳出，作用于陰莖海綿體后，就會(huì )使動(dòng)脈血管擴張，大量血液流入陰莖海綿體；靜脈血管收縮，流出海綿體的血液減少時(shí)，血液便充分潴留在海綿體內豐富的血管和血竇中，使陰莖迅速產(chǎn)生心理性勃起。反之，當動(dòng)脈血管收縮，流入陰莖海綿體的血液減少；靜脈血管擴張，潴留在海綿體內的豐富血流迅速回流時(shí)，陰莖便恢復疲軟。

而外生殖器受到直接觸摸、走路摩擦等局部刺激或接受來(lái)自?xún)炔康膶χ蹦c和膀胱等的刺激時(shí)則可引起反射性勃起，這是通過(guò)刺激了脊髓中骶髓的低級勃起中樞激起它的性興奮后實(shí)現的。陰莖勃起是天生就會(huì )的，男性胎兒在子宮內就可以勃起。小男孩出生后排尿時(shí)也可能勃起變硬，有時(shí)躺在那兒撒尿可以使尿液像泉水一樣直直地噴射到大人臉上，常給正在換尿布的父母帶來(lái)意外的笑聲和喜悅，但這時(shí)的勃起并無(wú)任何“性”的含義。凡接受對生殖器本身的刺激都能引起反射性勃起，它們通過(guò)陰部神經(jīng)和骶髓勃起中樞起調節作用。

這兩種心理和生理刺激既可單獨起作用，又可相互影響、共同卷入性活動(dòng)之中。例如當脊髓損傷發(fā)生在胸腰區域以上時(shí)，病人只能在生殖器接受肉體刺激的情況下發(fā)生勃起，心理性勃起的能力消失。當運動(dòng)神經(jīng)元損傷發(fā)生在胸腰區以下水平時(shí)，刺激生殖器不能引起勃起，而有24～57%的病人仍然出現心理性勃起，也就是說(shuō)，心理性刺激可以通過(guò)胸腰途徑來(lái)傳遞。當脊髓損傷發(fā)生在腰2～骶1時(shí)，心理性和反射性勃起都存在，但二者不能協(xié)調一致，通過(guò)生殖器刺激不可能達到射精高潮。

正常男子除了心理性勃起和反射性勃起外，還有一種夜間勃起，男子的睡眠總處于快動(dòng)眼睡眠期和慢動(dòng)眼睡眠期的交替中，也經(jīng)歷著(zhù)勃起──疲軟──再勃起──再疲軟的生理過(guò)程，這在醫學(xué)上稱(chēng)為陰莖夜間勃起，是健康男性正常的生理過(guò)程。

一般來(lái)說(shuō)，男子每晚都會(huì )有4～6次、每次20～40分鐘的勃起，總共勃起可達兩個(gè)半小時(shí)。這是因為大腦在白天總要抑制性反應的發(fā)生，否則男子難免不時(shí)遇到尷尬局面，但到了熟睡之后，大腦的這種抑制功能消失，陰莖便自發(fā)出現勃起反應了，這是完全正常的，不必擔心。

夜間勃起的時(shí)間、頻率、硬度會(huì )隨年齡的增長(cháng)而減少，而青春期至20歲左右是最強的。無(wú)論是心理性還是反射性勃起，外來(lái)刺激解除之后，陰莖就很快恢復到常態(tài)。夜間勃起也不例外。陰莖勃起一段時(shí)間后肯定會(huì )自動(dòng)疲軟下來(lái)，因為長(cháng)時(shí)間讓血液滯留在海綿體內，血液就會(huì )缺氧并堆積大量代謝的廢物，這對組織是不利的，嚴重時(shí)還會(huì )發(fā)生壞死。有一種陰莖異常勃起的病就是這樣，患者表現為陰莖4～6小時(shí)以上持續腫大、質(zhì)硬、疼痛、顏色青灰，這是泌尿外科的急癥，需盡快到醫院緊急處理。所以陰莖并非整夜勃起，而必然是有張有弛的。清晨勃起在臨床上是一種有意義的生理現象。

有的醫生專(zhuān)門(mén)研究過(guò)這種現象，發(fā)現男子在患病期間，清晨勃起會(huì )減弱或者消失；而身體康復之后，清晨勃起也會(huì )隨之恢復。因此，清晨勃起現象可以作為男性健康狀況的參考指標。清晨勃起的有無(wú)，也可以作為判斷男子性功能狀態(tài)的參考指標。