Respuesta Circulatoria:
La erección ocurre gracias a la capacidad del pene para llenarse con sangre que se deposita en tejidos especiales llamados cuerpos cavernosos . Para que esto suceda es necesario que la circulación sanguínea del órgano funcione de manera adecuada pues ésta cambia en los estados de flacidez y erección del pene.

En estado flácido, la sangre circula libremente a través de los cuerpos cavernosos sin acumularse. Durante la erección, el calibre de las arterias (los vasos sanguíneos que llevan la sangre hacia los órganos), aumenta, mientras que las venas, por efecto de la presión de la sangre acumulada en los cuerpos cavernosos, se cierran evitando la salida de la misma. Esta acumulación produce la rigidez y el aumento de tamaño del pene característicos de la erección

Respuesta Neurológica
Además de la integridad de la procesos circulación, la erección normal requiere que los mecanismos neurológicos que la regulan tampoco presenten alteración. Los fenómenos vasculares comienzan a suceder cuando los vasos sanguíneos del pene son estimulados por impulsos nerviosos que pueden provenir de diferentes fuentes .

En primer lugar pueden surgir de los mismos órganos genitales al ser estimulados por contacto directo. En segunda instancia, los impulsos nerviosos pueden llegar desde los órganos de los sentidos al ser estimulados de manera conjunta o independiente y por último, la erección puede ser motivada por señales producidas por estímulos psicológicos, originados en la corteza cerebral en forma de recuerdos, fantasías, deseos o pensamientos.

En la médula espinal convergen todos los estímulos neurológicos, sea de manera aislada o combinados, y desde allí se envían, a través de nervios del sistema parasimpático, señales a los cuerpos cavernosos del pene para que ocurran los cambios circulatorios que determinan la erección. De esta manera tenemos que una persona que tenga una fantasía sexual, transmite desde su cerebro estímulos a la médula espinal, la cual a su vez pasa estas señales al pene. Por otro lado, una caricia en los órganos genitales, incluso sin que la persona esté recibiendo estímulos de ninguna otra índole, también lleva señales a la médula y puede hacer que ésta medie para el inicio de una erección.