阴茎的勃起根据其发生机制可分为反射性勃起、心理性勃起和夜间勃起。

（1）反射性勃起：由视觉、触觉、听觉、嗅觉等感官刺激通过阴部神经和骶髓中枢产生勃起称为反射性勃起。脊髓骶段、脊神经根、盆神经、会阴神经及海绵体神经损伤可以导致这种反射的消失。由于中枢神经对骶神经反射的调节作用，所以在性幻想等刺激时也会导致勃起的发生。

（2）心理性勃起：是指性意念刺激通过胸腰部中枢产生的勃起。这种勃起是由脊神经传递给阴茎神经，引起阴茎勃起。这种勃起多出现在年轻人，随着年龄的增长而减少。心因性勃起和反射性勃起同时存在、相互作用，前者对后者有加强作用。

（3）夜间勃起：在睡眠时，男性进入快速动眼相睡眠期（Rapid-eye movement, REM）是阴茎勃起，成夜间阴茎勃起（Nocturnal penile tumescence, NPT）,这个现象发生在婴儿期到老年的几乎所有的健康男性。正常男性平均每晚会发生三次以上的NPT，整个时间大约100分钟。NPT是由于中枢神经系统传递信息到骶部副神经丛而引发勃起。NPT是诊断勃起功能障碍的重要方法之一。正是男性婴儿的夜间勃起，可以使其包皮松弛，使包皮更容易上翻，防止包茎的产生。