正常情況下，松弛狀態(tài)的陰莖，海綿體平滑肌和螺旋小動(dòng)脈處于于收縮狀態(tài)，性刺激使海綿體和小動(dòng)脈平滑肌松弛，從而增加了竇狀隙的順應(yīng)性，使陰部?jī)?nèi)動(dòng)脈末梢阻力大大降低，大量血液流入竇狀隙，海綿體脹大，使白膜壓迫導(dǎo)靜脈而減少了靜脈流出，隨著海綿體內(nèi)壓的升高，靜脈流出管道進(jìn)一步受壓，出現(xiàn)充分勃起;勃起消退過程與海綿體和小動(dòng)脈平滑肌恢復(fù)收縮力，竇狀隙順應(yīng)性降低，動(dòng)脈血流入減少，靜脈重新開放等有關(guān)。

如果各種病理因素長(zhǎng)期或過分刺激海綿體的這一整套神經(jīng)——血管舒縮裝置，引起陰莖流出血管痙攣或輸入血管松弛，則破壞了正常勃起和消退過程而出現(xiàn)延長(zhǎng)勃起。此時(shí)海綿體內(nèi)血液淤滯，血液粘稠度升高、氧分壓和酸堿度(pH值)下降，二氧化碳含量升高，發(fā)病后六小時(shí)即可見到這些改變，如不及時(shí)處理則進(jìn)一步引起海綿體間質(zhì)水腫，最終導(dǎo)致主要輸出靜脈的血栓形成，缺血和缺氧使病人感到劇烈疼痛。長(zhǎng)期如此，則導(dǎo)致海綿體纖維化及陽痿發(fā)生。這就是陰莖異常勃起所造成的嚴(yán)重后果所在。

陰莖異常勃起的病理生理學(xué)研究已了解了它所造成的結(jié)果。