Erekcja jest odruchem rdzeniowym, który prowadzi do zwiększenia jędrności i wielkości penisa. Zjawisku temu, odzwierciedlającemu stan pobudzenia seksualnego mężczyzn, sprzyja integracja bodźców różnego rodzaju. Fizjologicznie rzecz ujmując, erekcja jest wynikiem delikatnej interakcji pomiędzy elementami natury naczyniowej, hormonalnej, nerwowej, psychologicznej i moczowo-płciowej. W najprostszej formie odruch erekcji, który jest kontrolowany przez autonomiczny układ nerwowy, a więc jest zdarzeniem mimowolnym, powstaje w wyniku dotykowej aktywacji mechanoreceptorów żołędzi lub innych stref erogennych. Bodźce te są następnie przekazywane do rdzeniowo-krzyżowych ośrodków kontroli, które przetwarzają je, wyzwalając te biochemiczne zdarzenia, które leżą u podstaw erekcji. Ośrodki rdzeniowe położone nieco wyżej, na poziomie pierwszego i drugiego kręgu lędźwiowego, mogą również odbierać sygnały wytwarzane w wyższych ośrodkach mózgowych, w następstwie bodźców erotycznych o charakterze wzrokowym, słuchowym, węchowym lub psychicznym. Integracja wszystkich tych impulsów, również tych o charakterze hamującym, determinuje odpowiedź rdzeniowych ośrodków sterujących. Gdy przeważają sygnały pobudzające, hamowane są bodźce współczulne, normalnie odpowiedzialne za skurcz naczyń tętniczych prącia i zwiotczenie narządu. Jednocześnie pobudzane są bodźce przywspółczulne, które działają w sposób diametralnie przeciwny, zwiększając napływ krwi do penisa i warunkując jego erekcję. Aktywność układu przywspółczulnego zwiększa produkcję tlenku azotu (NO), neuroprzekaźnika syntetyzowanego z argininy. Tlenek azotu powoduje z kolei wzrost GMPc, co skutkuje rozszerzeniem tętnic prącia i zwiększeniem objętości narządu. Kiedy ustają bodźce pobudzające, GMPc jest degradowany przez specyficzny enzym, zwany fosfodiesterazą, i wchodzimy w fazę detumescencji. Viagra działa właśnie na tym poziomie, hamując aktywność tych enzymów i zapewniając bardziej stałą i długotrwałą erekcję. To samo dotyczy tadalafilu (nazwa handlowa Cialis), który ma bardziej długotrwałe działanie, oraz wardenafilu (nazwa handlowa Levitra). Ciała jamiste stanowią dwa erekcyjne narządy naczyniowe penisa i w rzeczywistości można je porównać do gąbek. Kiedy tętniczki i trabekularne ściany ciał jamistych pękają, wypełniają się one znaczną ilością krwi, zwiększając swoje rozmiary. Wzrost objętości powoduje również wzrost ciśnienia, co blokuje odpływ żylny i prowadzi do uwięzienia krwi w ciałach jamistych. Poniżej nich przebiega trzecia struktura: ciałko gąbczaste, które towarzyszy cewce moczowej i rozciąga się przednio, tworząc żołądź. Podczas erekcji, ciałko żółte wywiera mniejsze ciśnienie niż ciało jamiste, tak aby nie zatkać cewki moczowej i umożliwić przedostanie się plemników w momencie wytrysku. Impotencja, lepiej zdefiniowana jako zaburzenia erekcji, polega na niezdolności do uzyskania i utrzymania erekcji zadowalającej dla aktywności seksualnej. Dysfunkcja ta jest klinicznym wyrazem problemu, który może dotyczyć jednego lub więcej mechanizmów zaangażowanych w powstanie i utrzymanie erekcji (psychologicznych, nerwowych, endokrynologicznych, krążeniowych, anatomicznych itd.) Często, zwłaszcza od późnej dorosłości, zaburzenia erekcji są przykrą konsekwencją patologii sercowo-naczyniowych, endokrynologicznych (cukrzyca, "andropauza") lub tętniczych (miażdżyca). Główne czynniki ryzyka, które należy kontrolować od najmłodszych lat, aby cieszyć się energiczną i satysfakcjonującą erekcją to nadciśnienie tętnicze, dyslipidemia, palenie tytoniu, siedzący tryb życia i cukrzyca.