男子正常的性功能包括性興奮、陰莖勃起、性交、射精和性欲高潮等過程。要想性交，就得陰莖先勃起，因此，陰莖勃起是男性性功能中最重要的和最基本的一個(gè)環(huán)節(jié)。要想弄清陽痿是怎么回事，我們還得從男性性生理的基本環(huán)節(jié)───陰莖勃起談起。
陰莖勃起有賴于健全的神經(jīng)反射通路、正常的內(nèi)分泌功能、充分的動脈血輸入和有力阻斷靜脈血液流出、正常的陰莖解剖結(jié)構(gòu)等四個(gè)環(huán)節(jié)的相互協(xié)調(diào)和配合，哪一環(huán)節(jié)都缺不得、錯(cuò)不得。除此之外，還必須有健全的性心理傾向，否則，即使上述四個(gè)環(huán)節(jié)均正常，陰莖仍然不能勃起。

一、陰莖的血運(yùn)系統(tǒng)和血液供應(yīng)
陰莖血管本身和血流的供應(yīng)在陰莖勃起機(jī)制中占有極其重要的地位，因?yàn)殛幥o勃起的本質(zhì)是血管充血反應(yīng)，這些血運(yùn)系統(tǒng)出了毛病，當(dāng)然會造成陰莖勃起不良。陰莖內(nèi)動脈的分支有：位于陰莖背面白膜外的陰莖背動脈，沿陰莖海綿體走行的陰莖海綿體動脈，以及沿尿道海綿體走向的尿道腹側(cè)的兩條尿道球動脈。這些動脈的末端分支，即螺旋動脈終止于小毛細(xì)血管，后者又直接開口于海綿體腔。靜脈回流有兩條通路，淺表背靜脈引流整個(gè)尿道海綿體（包括龜頭和尿道球）的血液，深部背靜脈引流陰莖海綿體血液。
三個(gè)海綿體腔行使陰莖勃起組織的功能，龜頭和尿道海綿體提供體積，而一對陰莖海綿體提供硬度。由稱為小梁的纖維和平滑肌索帶將組織分隔成許多不規(guī)則的間隙，又稱血竇，竇間隙表面覆蓋有內(nèi)皮。位于海綿體中央的竇隙較大，在陰莖高度充血時(shí)，直徑可達(dá)１－９毫米，松弛時(shí)則為不明顯的間隙。每個(gè)血竇都有深動脈和輸出靜脈與其直接相通，而深動脈與輸出靜脈之間還有直接的交通支，稱為動靜脈分流系統(tǒng)。在深動脈、輸出靜脈和動靜脈短路的管壁上都存在瓣膜狀平滑肌皺襞，受勃起神經(jīng)調(diào)節(jié)。當(dāng)神經(jīng)沖動作用于該皺襞時(shí)，竇的深動脈完全開放，而輸出靜脈和動靜脈交通支的管壁部分關(guān)閉，故入竇血量增多，導(dǎo)致海綿體的充盈及勃起。然后，血液由深靜脈流出減少，并有選擇地積聚在海綿竇內(nèi)，海綿組織內(nèi)的平滑肌松弛，血竇因充滿血液而膨大，因而陰莖體積也明顯增大，但白膜不會無限膨大，最后使勃起的陰莖達(dá)到所需要的硬度。在勃起中起主要作用的是動脈的作用，但陰莖內(nèi)靜脈血管瓣膜部分關(guān)閉并限制靜脈血液回流也很重要。若血液排放系統(tǒng)關(guān)閉不全，靜脈排放流量過大，勃起可以減退而形成陽痿。此外，動靜脈交通支在勃起時(shí)不關(guān)閉也可造成陽痿。這種皺襞瓣膜組織于嬰兒出生后２個(gè)月即已開始出現(xiàn)，自３歲起大量增加，這說明男性兒童能有勃起現(xiàn)象。新生兒陰莖勃起，純屬神經(jīng)生理反應(yīng)，不存在瓣膜問題。
射精后，由于腹下神經(jīng)中的交感神經(jīng)纖維興奮，陰莖內(nèi)動脈收縮，使竇深動脈壁平滑肌皺襞增厚，形成瓣膜樣部分關(guān)閉，竇血流減少，輸出靜脈交通支完全開放，靜脈回流增加，陰莖很快疲軟。
陰莖像一個(gè)令人吃驚的天然液壓機(jī)械裝置，勃起與消退的生理反應(yīng)，表現(xiàn)為一個(gè)器官在一定容量下呈現(xiàn)出的流入與流出的血液動力學(xué)變化。根據(jù)陰莖的大小，勃起時(shí)血容量的增加約為８０－２００毫升。陰莖勃起時(shí)，陰莖內(nèi)動脈擴(kuò)張，進(jìn)入陰莖的血流量比松弛時(shí)大８倍之多。當(dāng)達(dá)到１２０毫升/分時(shí)（海綿體內(nèi)壓增高至７５毫米汞柱左右）引起勃起，而一旦勃起之后維持勃起的血流量只需原先灌注率的６０％左右，或７０毫升/分即可，這說明靜脈沒有完全關(guān)閉。若靜脈完全關(guān)閉，只能引起陰莖水腫和發(fā)紺，而不是真正的勃起。在年輕人，勃起只需要５秒鐘，而年長者可能需要６－７分鐘之久。這說明人的體力、精力、心理與精神因素在年齡增長過程中，對性欲與陰莖勃起也有一定影響。
 
二、健全的神經(jīng)反射
陰莖勃起是一種反射，來自許多感受器的神經(jīng)末稍的刺激和條件反射刺激都能引起陰莖勃起反射。參與控制勃起功能的神經(jīng)成分包括上至大腦皮層、下至陰莖血管壁神經(jīng)肌肉終端的各級結(jié)構(gòu)。如大腦皮質(zhì)，有性功能中樞；間腦、下丘腦，有皮質(zhì)下中樞；腰骶部脊髓內(nèi)，有勃起和射精中樞，但胸腰部及骶中心也有協(xié)同作用，各中樞之間有密切聯(lián)系，脊髓中樞又經(jīng)感覺和運(yùn)動神經(jīng)與生殖器官相聯(lián)系。
人的性活動是由一系列復(fù)雜的條件反射和非條件反射組成，并受到中樞神經(jīng)系統(tǒng)高級部位的控制和支配，它們能提高或抑制性感。性欲和勃起本身亦是大腦綜合了許多外界刺激后產(chǎn)生的，尤其是條件反射更為重要。后天性條件反射聯(lián)系，可以使大腦皮質(zhì)和高級感覺器官的刺激，如各種思維聯(lián)想、回憶、視、嗅、聽及其他感覺與非條件反射一樣，引起大腦皮層性興奮。同時(shí)，大腦皮層又參與著人類精神、情緒活動。因此，人類的各種精神和心理因素都會干擾大腦性活動中樞的正常反射過程。比如，國外有些人生長在嚴(yán)格的宗教背景的家庭中，從小接受的都是"性是萬惡之源"、"性骯臟"等觀念。他們成年后，這種觀念仍牢牢存在其意識中，因而產(chǎn)生對性活動的惡性刺激或抑制反應(yīng)，使性功能中樞的興奮性降低，并導(dǎo)致性欲降低，甚至有些人的性功能還會出現(xiàn)這樣或那樣的問題。反之，所謂的性感區(qū)也可以說是條件反射造成的。如在洗澡等情況下，雖觸摸身體的許多部位，但并沒有產(chǎn)生性快感。而在兩性接觸中，經(jīng)反復(fù)體驗(yàn)，才會感到心理上的舒服，這就逐漸構(gòu)成動情區(qū)，使來自肉體的和心理的刺激，經(jīng)過條件反射都能成為有效的性刺激。當(dāng)然，心理作用，特別是情感，對動情區(qū)起著相當(dāng)重要的作用。如果有感情的話，觸摸動情區(qū)會引起快感；如果沒感情，甚至懷有憎恨心理的話，即使以最誘人的刺激方式，對最敏感區(qū)域施加刺激，非但不能引起
快感，反而引起厭惡與恐懼。
凡來自大腦皮質(zhì)的后天性條件反射的性興奮，可以擴(kuò)散到皮質(zhì)下中樞和脊髓中樞而引起的陰莖勃起，稱為心理性勃起。來自陰莖的刺激，引起勃起中樞興奮后形成的勃起，稱為反射性勃起。不論哪種勃起都由位于脊髓的勃起中樞發(fā)出指令，并通過神經(jīng)來傳遞和撤銷這種指令。
 
三、正常的內(nèi)分泌功能
雄激素促使胎兒期性器官的分化和發(fā)育，更重要的是它在青春期后是性興奮、勃起的關(guān)鍵因素之一。如因病導(dǎo)致雄激素缺乏時(shí)，病人喪失陰莖勃起能力而引起陽痿，當(dāng)補(bǔ)充外源性雄激素后，則可恢復(fù)勃起能力，就說明了雄激素在勃起中的關(guān)鍵性作用。雄激素雖然不直接刺激性中樞，但可提高性中樞的興奮性，使性中樞保持一定的反應(yīng)能力，但雄激素如何影響成年期感覺神經(jīng)尚未予以研究。有人提出生殖器官的皮膚有使睪酮轉(zhuǎn)變?yōu)橛谢钚缘碾p氫睪酮的能力；另一些人則認(rèn)為雄激素有使生殖器皮膚對觸覺刺激敏化的作用。事實(shí)上，雙氫睪酮并非性興奮和勃起所必須，如５－α還原酶缺乏的患者，無雙氫睪酮，但患者陰莖同樣能勃起并進(jìn)行性交。