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阴茎勃起是一个复杂的心理-生理过程，本质是一系列神经血管活动。可以说神经通过调节阴茎血管的舒张，从而导致阴茎的勃起与疲软。勃起时，阴茎动脉舒张，阴茎血流量增多导致阴茎海绵体胀大，胀大的海绵体又压迫白膜下静脉，导致阴茎血液静脉回流减少，从而维持勃起状态。相反，阴茎疲软时，阴茎动脉收缩，阴茎血流量减少，海绵体缩小，白膜下静脉通路重新开放，阴茎血液回流增加，阴茎缩小疲软。
那么控制阴茎勃起的神经中枢在哪里呢？
神经中枢分为高级中枢和低级中枢，高级中枢就是大脑，低级中枢就是脊髓。勃起的低级中枢主要在脊髓的胸11到腰2段和骶2到骶4段两个部位。为什么有两个中枢呢？因为这两个中枢起的作用正好相反，从而相互制约，平衡。胸11到腰2段是交感神经中枢，兴奋时可使阴茎动脉收缩，导致阴茎疲软。骶2到骶4是副交感神经中枢，兴奋时可使阴茎动脉舒张，导致阴茎勃起。事实上不光勃起，控制我们排尿和射精的低级中枢都位于这两个部位，后续的话题会进行相关阐述。
男性的勃起分为心理性勃起和反射性勃起。心理性勃起，打个比方男性看到黄片或性幻想时，阴茎就会出现勃起，这就是心理性勃起，通俗的讲，就是我们的大脑在不断传递勃起信号。心理因素可以导致阴茎勃起，同样存在不良的心理因素时（如精神压力，焦虑，抑郁等），大脑会不断传递抑制勃起的信号，导致性生活时勃起不满意，这就是心理性勃起障碍，在现代社会，这在男性中的发病率颇高，可以说大部分勃起障碍患者是心理性的。
下面谈一下反射性勃起，也就是在生殖器接受触摸等刺激时阴茎出现反射性勃起。这主要是通过骶2到骶4的低级中枢实现的，如果这个部位的脊髓受到损伤，阴茎就不会出现反射性勃起了。但如果脊髓损伤发生在这个部位以上，通过刺激生殖器，是仍然会出现反射性勃起的，但一般不会射精。
事实上，心理性和反射性勃起并不是截然分开的，而是相互共存的。心理因素也会影响反射性勃起。
当然，低级中枢都是大脑这个高级中枢的控制之下的，大脑控制着我们的思想和心理，了解了这一点也就明白了为什么心理因素在男性勃起中起到如此重要的作用。关爱男性健康同样需关爱男性心理健康。