La función sexual normal es una interacción compleja que implica la participación tanto de la mente como del cuerpo. Los sistemas nervioso, circulatorio y endocrino (hormonal) interaccionan con la mente para producir una respuesta sexual. Una interacción delicada y equilibrada entre estos sistemas controla la respuesta sexual masculina.

El deseo (también llamado estímulo sexual o libido) es el impulso por querer mantener relaciones sexuales. Puede desencadenarse por pensamientos, palabras, vistas, olores o tacto. El deseo lleva a la primera etapa del ciclo sexual, la excitación.

A continuación se produce la excitación sexual. Durante la excitación, el cerebro envía señales nerviosas a través de la médula espinal hasta el pene. Las arterias que suministran sangre a los tejidos eréctiles (cuerpos cavernosos y cuerpo esponjoso) responden haciéndose más anchas (relajación y dilatación). Las arterias aumentan notablemente el flujo sanguíneo a estas áreas, que se congestionan con sangre y se expanden. Esta expansión ejerce una presión que comprime las venas del pene, que normalmente evacuan la sangre del pene, pero que ahora retardan la salida de la sangre y elevan así la presión sanguínea dentro del pene. La presión elevada en el pene produce la erección y la rigidez. Asimismo, aumenta la tensión muscular en todo el cuerpo.

En la fase de meseta, se intensifican la excitación y la tensión muscular.

El orgasmo es el punto máximo o clímax de la excitación sexual. En el orgasmo, aumenta más la tensión muscular en todo el cuerpo, se contraen los músculos de la pelvis y a continuación sobreviene la eyaculación.

La eyaculación se produce cuando los nervios estimulan las contracciones musculares en los órganos reproductores masculinos: las vesículas seminales, la próstata, los conductos del epidídimo y los conductos deferentes. Estas contracciones hacen que el semen penetre en la uretra. La contracción de los músculos que rodean la uretra aumenta el impulso del semen hacia fuera del pene. El cuello de la vejiga también se contrae y evita así que el semen retroceda y vaya hacia la vejiga.

Aunque la eyaculación y el orgasmo con frecuencia se producen simultáneamente, son fenómenos separados. Con poca frecuencia puede producirse una eyaculación sin orgasmo. Igualmente, el orgasmo puede producirse sin eyaculación, sobre todo antes de la pubertad o como efecto secundario de determinados medicamentos (como antidepresivos) o tras una cirugía (como la extirpación del colon o la próstata). Por lo general, el orgasmo suele ser muy placentero.

En la fase de resolución, el cuerpo vuelve al estado anterior a la excitación. Una vez alcanzada la eyaculación o el orgasmo, las arterias del pene se constriñen y el músculo liso de los cuerpos cavernosos y del cuerpo esponjoso se contrae, reduciendo con ello el aporte de sangre y aumentando su salida, de modo que el pene recupera la flacidez (detumescencia). Después de un orgasmo no puede conseguirse una segunda erección durante algún tiempo (periodo refractario), a menudo unos 20 minutos o menos en los hombres jóvenes, pero más en los mayores, debido a que suele aumentar con la edad.

Actividad sexual y cardiopatía