一、 陰莖的血運系統(tǒng)和血液供應(yīng)
陰莖血管本身和血流的供慶在陰莖勃起機制中占有極其重要的地位，因為陰莖勃起的本質(zhì)是血管充血反應(yīng)，這些血運系統(tǒng)出了毛病，當然會造成陰莖勃起不良。此外，動靜脈交通支在勃起時不關(guān)閉也可造成陽痿。
陰莖像一個令人吃驚的天然液壓機械裝置，勃起與消退的生理反應(yīng)表現(xiàn)為一個器官在一定容量下呈現(xiàn)出的流入與流出的血液動力學(xué)的巨大變化。根據(jù)陰莖的大小，勃起時血容量的增加約為80-200毫升。陰莖勃起時，陰莖內(nèi)動脈擴張，進入陰莖的血流量比松弛時大8倍之多。當達到120毫升/分（海綿體內(nèi)壓增高至75毫米汞柱左右）引起勃起，而一旦勃起之后維持勃起的血流量只需原先灌注率的60%左右，或70毫升/分即可。
二、 健全的神經(jīng)反射
陰莖勃起是一種反射，來自許多感受器的神經(jīng)末梢的刺激和條件反射刺激都能引起陰莖勃起反射。參與控制勃起功能的神經(jīng)成分包括上至大腦皮層、下至陰莖血管壁神經(jīng)肌肉終端的各級結(jié)構(gòu)。
如大腦皮質(zhì)，有性功能中樞；間腦、下丘腦，有皮質(zhì)下中樞；腰骶部脊髓內(nèi)，有勃起和射精中樞，但胸腰部及骶中心也有協(xié)同作用，各中樞之間有密切聯(lián)系，脊髓中樞又經(jīng)感覺和運動神經(jīng)與生殖器官相聯(lián)系。
凡來自大腦皮質(zhì)的后天性條件反射的性興奮，可以擴散到皮質(zhì)下中樞和脊髓中樞而引起的陰莖勃起，稱為心理性勃起。直接給與陰莖的刺激引起勃起中樞興奮后形成的勃起，稱為反射性勃起。兩種勃起都由位于脊髓的勃起中樞發(fā)出指令，并通過神經(jīng)來傳遞和撤銷這種指令。
三、正常的內(nèi)分泌功能
雄激素促使胎兒期性器官的分化和發(fā)育，更重要的是它在青春期后是性興奮、勃起的關(guān)鍵因素之一。如因病導(dǎo)致雄激素缺乏時，病人喪失陰莖勃起能力而引起陽痿，當補充外源性雄激素后，則可恢復(fù)勃起能力，就說明了雄激素在勃起中的關(guān)鍵性作用。雄激素雖然不直接刺激性中樞，但可提高性中樞的興奮性，使性中樞保持一定的反應(yīng)能力，但雄激素如何影響成年期感覺神經(jīng)尚未予以研究。
睪酮的產(chǎn)生則受大腦、下丘腦的調(diào)節(jié)。大腦也是性甾體激素的一個靶器官。人類精神因素中的惡性刺激，通過高級神經(jīng)中樞可以干擾和影響下丘腦的內(nèi)分泌調(diào)節(jié)中樞，使得*血循環(huán)中維持男性性功能的雄激素水平經(jīng)常處于不平衡狀態(tài)，這也是導(dǎo)致精神性陽痿的原因之一。
人們還注意到睪酮水平明顯低下時，常伴有性欲低減和陽痿，而補充睪酮后癥狀又可得到緩解。但激素和性行為之間的確切關(guān)系仍不明確。
四、 正常的解剖結(jié)構(gòu)
陰莖正常的生理解剖結(jié)構(gòu)是其勃起的物質(zhì)基礎(chǔ)。如因遺傳或激素水平的原因，外生殖器不發(fā)育、陰莖嚴重畸形、睪丸纖維化、睪丸畸形、睪丸嚴重外傷或切除等原因，陰莖均不能勃起。
在嚴重包莖、重度精索靜脈曲張、陰囊鞘膜積液、陰囊象皮腫等情況下，受心理及軀體方面原因的影響，也能影響陰芭勃起機制。另外，如有外生殖器畸形的成年男性懷有性表現(xiàn)的恐懼心理，有意識回避性生活，長此下去會造成陽痿。