来自大脑皮层的后天性条件反射的性兴奋，可波及皮层下中枢和脊髓中枢，引起阴茎勃起，称为心因性勃起。来自阴茎的刺激引起勃起中枢兴奋后勃起，称为反射性勃起。无论是哪种勃起，位于脊髓的勃起中枢都会发出指令，并通过神经传递和取消这些指令。
3.内分泌功能正常雄激素促进胎儿性器官的分化和发育，更重要的是，它是青春期后性兴奋和勃起的关键因素之一。例如，当疾病引起雄激素缺乏时，患者会失去阴茎勃起的能力，从而导致阳痿。补充外源性雄激素后，可以恢复勃起能力，可见雄激素在勃起中的关键作用。雄激素虽然不直接刺激性中枢，但能增加性中枢的兴奋性，使性中枢保持一定的反应性。然而，尚未研究雄激素如何影响成年期的感觉神经。有人提出，生殖器皮肤具有将睾酮转化为活性二氢睾酮的能力；其他人认为雄激素具有使生殖器皮肤对触觉刺激敏感的作用。事实上，双氢睾酮并不是性唤起和勃起所必需的。例如，5-α还原酶缺乏症患者没有双氢睾酮，但患者的阴茎也可以勃起并进行性交。
睾丸激素的产生受大脑和下丘脑的调节。大脑也是性类固醇激素的靶器官。人的精神因素中的恶性刺激可以通过高级神经中枢干扰和影响下丘脑的内分泌调节中枢，使人体血液循环中维持男性性功能的雄激素水平经常处于失衡状态，从而也是导致精神阳痿的原因之一。
人们也注意到，当睾丸激素水平明显偏低时，往往会伴有性欲低下和阳痿，补充睾丸激素后症状可以得到缓解。但激素与性行为之间的确切关系仍不清楚。
4.正常解剖阴茎正常的生理解剖结构是其勃起的物质基础。例如，由于遗传或激素水平原因、外生殖器发育不良、阴茎严重畸形、睾丸纤维化、睾丸畸形、严重外伤或睾丸切除等，导致阴茎不能勃起。在严重包茎、严重精索静脉曲张、阴囊鞘膜积液、阴囊象皮肿等情况下，受心理和生理因素的影响，也会影响阴茎勃起的机制。此外，外生殖器畸形的成年男性如果对性行为产生恐惧心理，有意识地回避性生活，长此以往会造成阳痿。
