勃起功能与阴茎血管内皮功能是相关，血管管腔最内层有一层细胞，称为血管内皮。这层内皮可分泌活性物质，起到调节作用。血管内皮既可以分泌让阴茎血管舒张的因子，使其扩张，起到阴茎勃起的作用，而且亦可以分泌一种让血管收缩的因子，让阴茎疲软。正常情况下，两者达成平衡，一旦平衡被打破，勃起功能就受到影响。
一、阴茎勃起的机制
1、三个基础
正常性心理是性欲产生的必要条件之一，以机体必须具备的正常雄激素水平为条件为之二，以维系对中枢神经系统的反射性刺激作用，以维系正常的阴茎结构组织；而正常的阴茎解剖(包括正常健全的阴茎海绵体组织、包裹海绵体的白膜、健全的神经反射传导系统为三。
2、两种神经机制
一种是外周神经和脊髓的低级中枢的直接刺激引起阴茎干的反射勃起；另一种是涉及到大脑的边缘系统由性欲和精神刺激引起的心理性勃起以机体必须具备的正常雄激素水平为条件。
二、阴茎勃起的过程
阴茎主要结构是二个阴茎海绵体和一个尿道海绵体。海绵体就象它的名称一样，结构就象海绵。它是由血管窦组成的。平时，流经的血液流量很少，每分钟仅4ml左右，整个阴茎就处于疲软状态。而当有性兴奋发生的时候，在诱发阴茎勃起的阶段，血流量可骤然增加到每分钟80~120ml，平均为100ml。即使在充分勃起后，为了保持这种勃起状态、勃起的硬度，仍然需要有每分钟20~40ml的血流量进入阴茎海绵体内。在这增加的血流量的作用下，“海绵”内的压力骤然增高，阴茎就勃起、变得坚硬了。