勃起是一种反射现象，勃起时由于海绵体窦状隙松弛，小动脉扩张，流入的血量增多，海绵体内窦状隙充血，使静脉回流受阻，出海绵体的血量减少，由于白膜对海绵体膨大的限制，因而使增粗变硬而勃起。
人类引起勃起反射的刺激有精神源性及反射源性的区别，听、视、嗅及想象的刺激唤起脑内性中枢兴奋而引起的勃起为精神源性勃起。生殖器区的外感受性刺激及盆腔器官的内感受性刺激则可引起反射源性勃起。一般情况下两者共同起作用。人类勃起的神经冲动由第2-4骶髓的副交感神经传出，它们也支配排尿及排便的平滑肌。有些脊髓部分损伤而盆腔神经完好的人，可见膀胱、结肠的功能正常而反射源性勃起的功能丧失;但也可以损伤膀胱或结肠而不影响勃起。临床的观察表明，在骶髓以上部位完全横断脊髓的病人，90%都能勃起，但只限于反射源性刺激;另外有些脊髓损伤的病人反射源性勃起消失而精神源性勃起保留。
勃起是一个极为复杂的生理机制，尚待进一步阐明。
清晨勃起对男人很重要
很多男性在早晨刚刚睡醒时，会不经意地发现自己的让尿给“憋”硬了：有时候勃起状况明显，且较为坚挺，了解这一情况的男子便忍不住窃喜，觉得这是性能力强的表现;如果有一天发现晨勃消失了，就会担心起来，以为这预示着自己不行了。
其实，不仅在清晨会有无意识的勃起状况，在男性深度睡眠过程中，也会有勃起状况。这种勃起通常发生在间歇性的眼球快速运动期，即做梦的阶段。这时勃起通常不受
心理因素的干扰，能较实在地表现出男子性功能状况。临床上，这种勃起软硬情况，对性功能的研究及治疗，提供了极重要的指标。
一般来说，男性每天晚上会有三到五次的勃起，每次勃起时间平均15分钟，但也有长达1小时之久的。只要神经、血管及海绵体结构与功能正常，就会有勃起现象。
临床上在诊断男性是否有器质性ED时，还会用专业硬度仪检查夜间勃起状况。仪器体积约有手掌大，可固定在大腿上，另有两个皮环套在的头部及底部。可以记录一个晚上勃起的次数及每次勃起的时间与硬度。这种检查对于生理性及心理性ED鉴别诊断非常重要。有些ED患者做过这种检查后，会发现自己其实没有勃起障碍，ED问题也就不治而愈了。
目前还有一位德国医生提出，男子在疾病期间，清晨勃起的现象会消失;当身体康复后，清晨勃起的现象又重新出现。
不过，自行观察清晨勃起状况的做法并不客观，男子更不能只凭这一点就自行诊断自己是否ED了。有时候过度疲劳、身体有其他方面问题时，也可能导致夜间勃起异常。如果因此产生无谓的担心，就会走入“越担心越不行，越不行越担心”的恶性循环，甚至真的出现ED。
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