男性陰莖受刺激后，在短時間內松弛開來，快速的充血，將血液灌注到海綿體內的靜脈血管直到壓力上升到一定的限度才停止 。充滿血液的陰莖海綿體會將陰莖撐起，令陰莖變硬和長 。
反射性勃起
外生殖器受到直接觸摸、走路摩擦等局部刺激或接受來自內部的對直腸和膀胱等的刺激時則可引起反射性勃起，這是通過刺激了脊髓中骶髓的低級勃起中樞激起它的性興奮后實現的 。陰莖勃起是天生就會的，男性胎兒在子宮內就可以勃起 。小男孩出生后排尿時也可能勃起變硬，有時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意外的笑聲和喜悅，但這時的勃起并無任何“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，它們通過陰部神經和骶髓勃起中樞起調節作用 。
夜間勃起
男子的睡眠總處于快動眼睡眠期和慢動眼睡眠期的交替中，也經歷著勃起──疲軟──再勃起──再疲軟的生理過程，這在醫學上稱為陰莖夜間勃起，是健康男性正常的生理過程 。一般來說，男子每晚都會有4～6次、每次20～40分鐘的勃起，總共勃起可達兩個半小時 。這是因為大腦在白天總要抑制性反應的發生，否則男子難免不時遇到尷尬局面，但到了熟睡之后，大腦的這種抑制功能消失，陰莖便自發出現勃起反應了，這是完全正常的，不必擔心 。夜間勃起的時間、頻率、硬度會隨年齡的增長而減少，而青春期至20歲左右是最強的 。
【科學揭秘：男子的三種勃起方式】無論心理或反射性勃起，外來刺激解除之后，陰莖就很快恢復到常態 。夜間勃起也不例外 。陰莖勃起一段時間后肯定會自動疲軟下來，因為長時間讓血液滯留在海綿體內，血液就會缺氧并堆積大量代謝的廢物，這對組織是不利的，嚴重時還會發生壞死 。勃起必然是有張有弛的 。
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