ペニスは、普段はだらりとぶら下がっています。セックス時など性的な刺激を受けると大きく膨張し、硬くなり、そそり立つもので、これが勃起です。
これは脳が性的刺激を受ける（ペニス中のｃＧＭＰという化学物質が分泌される）ことにより、動脈から血液が海綿体に流れ込むのです。健全な男性の場合、硬くなった海綿体がペニスの静脈を圧 迫し、血液の流出が抑えられ勃起が持続するのですが、インポテンスの場合、ｃＧＭＰの分泌量が少ないか、ｃＧＭＰを破壊する酵素（ ＰＤＥ５）の分泌量が多すぎるため勃起に必要な血液が流れ出してしまうのです。このように勃起は、視覚、聴覚、臭覚触覚によって、脳の性欲中枢が刺激されることにより起こるのです。「朝立ち」は普通の勃起とは異なります。これは眠っている間に膀胱の尿がたまり、膨くらんだ膀胱が勃起中枢を刺激するためです。