人間の陰茎勃起のメカニズムは、陰部の動脈血管流の増加と静脈還流の阻害にあり、これが勃起の引き金となる。 勃起の原因は、主に神経性、自然性、心理性に分類される。
1.神経性反射：反射性勃起は、陰茎周囲の組織や筋肉への外部刺激によって誘発される神経性反射であり、根元の脳底靭帯と懸垂靭帯が勃起状態を支え、維持する役割を果たしている。
2.夜間自然勃起：夜間睡眠中、特に急速眼球運動睡眠中に自動的に起こり、正常な男性は一晩に約3回以上勃起する。 自然勃起のメカニズムは明らかではないが、高次中枢の抑制の解除と副交感神経の再興が関係している可能性がある。
3.心理学的：聴覚、視覚、または空想的な脳刺激からの信号によって引き起こされる神経学的反射。