阴茎头的表层密布着感觉神经末梢，对机械刺激十分敏感，阴茎海绵体内有许多血窦，它们与动脉的分支相通。在性交时，支脉扩张，阴茎海绵体内充血，于是阴茎膨胀变硬，可比平时大一倍，这就是阴茎勃起。射精和性欲消退后，阴茎内动脉收缩，血流减少，静脉回流增加，阴茎就疲软。在阴茎松软状态下,阴茎动脉及少量平滑肌收缩，维持阴茎的血液供应,起到营养阴茎的作用,在性刺激的作用下,通过神经血管舒张调节,在正常体循环的血压下可驱使大量血液进入阴茎海绵体的血窦内,使血窦充分膨胀并限制于坚韧而弹性较小时阴茎白膜内，使阴茎勃起坚挺。正常阴茎勃起后,可充满100-200ml。血液。与此同时，海绵体输出静脉内垫收缩,减少静脉端的血液回流，这样保证了海绵体静脉窦的充分充盈，维持了阴茎的勃起。

阴茎勃起是一种神经反射，来自许多感受器官的刺激都可以引起反射，其神经基本中枢在脊髓骶段，但神经系统的高级部位对它有明显的控制作用。人类大脑皮层的控制作用尤为明显，勃起的神经反射各个环节若出现病变。 都会影响勃起，精神因素也会影响勃起，这就是人们常说的阳痿。

阴茎的勃起是由于大量血液快速流入阴茎海绵体，使其内压急骤上升所致。阴茎分力根部、体部及头部。头部膨涨呈圆锥状，头部与体部交接处较细,为颈部，称为冠状沟。阴茎未勃起时呈圆柱状，长约7-9cm，勃起后呈三棱形圆柱林,长度可增加1倍左右。阴茎由3个海绵体组成,海绵体是阴茎的勃起组织，背部两个,腹部1个。每个海绵体之外有一层极为坚韧的纤维膜包围,称为白膜。白膜之外为筋膜,筋膜将3个海绵体包裹在一起。阴茎是一个血供极为丰富的器官，血液供应主要来自阴部内动脉的3个分支。阴茎的静脉血管也非常丰富，回流来自阴茎动脉的血流。另外,阴茎的神经有交感神经和副交感神经,对阻茎的勃起起着重要的调节作用。

在性交合时，男性的阴茎必然会勃起，若阴茎不停地抽动、摩擦，则可能持续充血,坚硬如铁，快者3—5分钟就可射精。有的人为了提高性生活的质量，延长性交合的时间，采用阴茎间歇抽动的方法，即在有射精紧迫感时,突然停止阴茎的抽动，而等到射精感稍有减退时，再恢复抽动，如此反复地进行，最终达到延长性交时间的目的。

在阴茎短暂抽动时，阴茎会有一定程度的退缩,这属于正常的生理现象，不必要过分担心当然，在此过程中阴茎勃起一退缩的程度又是因人而异的,只要你去认真地体验和加以调整，就一定会找到最适合自己的方法。 因此，不要害怕性生活中阴茎勃起后的间歇性退缩，因为这个过程对于男性的身体来说是没有任何损害的。

男子性功能发挥最关键的环节是阴茎的勃起与射精，这两项工作都各自有一个神经"司令部”操纵，即位于脊髓里的勃起中枢和射精中枢，这两个中枢都受大脑皮层最高神经"司令部”的控制，但是单纯就这两个中枢而言，要它们发挥作用，或者说让它们发布阴茎勃起和射精的命令，还必须要有性刺激的触发。一般来说，阴茎勃起中枢的性刺激容易触发，一幅画、一个性意念，甚至一些看来微不足道的性刺激，都能触发阴茎勃起中枢使阴茎勃起。男性的阴茎勃起中枢多位于大脑的边缘系统。边缘系统是围绕脑干的嗅脑的一部分,包括嗅区、杏仁核、海马回及扣带回。这些神经核又都与丘脑、下丘脑及皮质上组织的许多区明显有相互联系。刺激上述区域可使阴茎产生勃起。

当大脑皮质接受性刺激后,输出冲动就会传到脊髓。从下丘脑前部传来的冲动投射到脊髓神经的骶段中枢，，从丘脑后部来的冲动则通过中脑被盖投射到脊髓胸腰段中枢。副交感神经纤维从骶髓离开脊髓前根经盆神经支配阴茎。交感神经纤维从胸至腰经腹神经丛支配阴茎。所以阴茎受交感肾上腺素能神经及副交感神经胆碱能纤维的双重支配。阴部神经为体神经系统，起于骶髓罐段的2-4，含感觉、运动及节后交感神经纤维，分支为痔下、会阴及阴茎背神经。阴茎背神经进入泌尿生殖隔的后缘，支配球海绵体肌及坐骨海绵体肌，再进入泌尿生殖隔下筋膜后分支，支配阴茎海绵体、尿道海绵体及尿道，再于阴茎悬韧带间向前在阴茎背面分支,支配皮肤、包皮及龟头。阴茎中有丰富的感觉受体，通过阴部神经将冲动传至骶髓，与副交感传出神经连接而引起阴茎勃起发生。勃起由大脑皮质受刺激所引起者称为精神性勃起,由阴茎局部的有效刺激所产生的称反射性勃起。

精神性刺激和反射性刺激常协同作用而产生勃起，但也可各自独立发挥作用。精神性刺激常可潜意识地抑制及阻碍反射性勃起。胸腰段中枢主要负责精神性勃起，而骶段中枢则对这两种勃起都起反应。而射精中枢就不那么容易触发，它必须在原有已引起阴茎勃起的那些性刺激的基础上，再加强与积累更多更强烈的性刺激，才会让这个中枢兴奋起来，让它发布射精的命令。 那么，怎么才能触发射精中枢兴奋，发布射精命令呢? 那就是靠性交动作来完成。

性交动作是处于性生活持续期的阶段，一旦射精中枢被触发兴奋，则引起参加勃起及射精的各肌肉强烈而有节律的收缩，把精液射出尿道，从而完成射精动作，倘若没有性交动作，就很可能发生性交不射精现象或者是无性交而遗精的现象，射精的生理过程可分为精液泄入后尿道、膀肌颈关闭及后尿道的精液向体外射出三方面。各面的发生均有不同的神经支配和控制。射精的神经中枢在脊髓胸腰段，通过阴部神经传入刺激后到达中枢，再经过传出神经通过腹下神经及膀胱神经丛使附睾，输精管、精囊、前列腺及球海绵体的平滑肌收缩,使精液流入后尿道。由于贮存在后尿道的精液量增加，通过神经反射，使尿道及周围会阴肌群发生收缩而射精。此时,膀胱颈也受交感神经的控制而发生收缩。

在射精过程中，阴茎体是参与勃起机制的组织，而尿道、尿道海绵体则与泄精和性欲高潮有关。在男性性兴奋期，勃起的阴茎将尿道拉长,原弯曲的管道变直，尿道的横径可增加为原来的2倍，尿道球部形成较静止期大3倍的腔，尿道口随刺激而张开。当性交时，交感神经兴奋释放大量的去甲肾上腺素，使附睾尾部向输精管方向输送精子加速。输精管和射精管是输送精子的通道，输精管也贮存部分已成熟的精子。在交感神经所释放的去甲肾上腺素的作用下，附睾、输精管、射精管发生相继的协调性收缩，而且为节律性强收缩，把精液驱入后尿道，输精管液可直接注入后尿道，而不需进入精囊内。在交感神经支配和控制下，精囊平滑肌发生蠕动性收缩，将其分泌物排入后尿道。交感神经兴奋可使前列腺平滑肌收缩，前列腺液排出，膀胱括约肌收缩,精液排入尿道，膀胱颈反射性关闭，有防止精液逆向进入膀胱，同时防止尿液进入尿道的作用。此时，在会阴部大部分肌群的协同参与下，将精液通过尿道射出体外。

与此同时，伴随尿道球部发生节律性收缩而产生欣快的感觉。开始为2—3次非常强烈的收缩，随后是几次弱的收缩。欣快感及性高潮的程度因精神状态和性兴奋的强度时间的不同而不同。勃起的消退可分为二期。第一期为阴茎快速复归，阴茎丧失硬度，为高潮期的50％左右。第二期是阴茎回复到萎软状态，此期时间的长短有年龄的差异，可持续到不应期过后很长一段时间。性生活射精时，会排出红色的精液，中医称之为血精，认为多由湿热蓄积于下焦，伤及血络，或与过食辛辣肥甘，或劳伤肾气，耗及肾阴，阴虚火旺，扰动精室，迫血妄行有关。

现代医学认为多由泌尿、生殖系的炎症、肿瘤所致，如精囊炎、前列腺增生肥大伴炎症、前列腺癌、精索静脉曲张、精阜旁后尿道上皮下静脉扩张破裂均可导致血精的发生。血精最常见的原因是精囊炎和前列腺炎，因为精液产生于以上二个器官。精囊位于前列腺上面，膀胱与直肠之间，精囊的末端与输精管末端汇合形成射精管通向尿道。精囊周围的器官有前列腺，尿道，直肠等。当周围器官发生炎症、肿瘤、结核时，炎性渗出物就会循着精囊壁层内微小血管网浸淫，引起精囊炎。待有排精时就会出现红色精液，有的伴有尿急、尿频、尿痛等膀胱刺激征。这时就应该服用一些在泌尿系浓度较高的抗生素如氟哌酸、呋喃坦丁等药物治疗，也应鼓励患者多饮水，多排尿，并应停止一个时期的性生活。