음경해면체동맥은 평상시에는 직경이 0.5mm 되는 가는 혈관으로 최소한의 혈액만 통과하고 있습니다. 그러나 성적으로 흥분하면 음경해면체에 분포되어 있는 신경의 말단부에서 신경전달물질이 분비되며 이 신경전달물질의 작용으로 음경해면체동맥이 2배로 확장되어 평상시보다 4~11배나 많은 다량의 혈액이 음경내로 유입되고, 동시에 수세미 모양으로 망상구조를 가진 음경해면체의 무수한 공간이 확장되어 다량으로 유입된 혈액이 확장된 망상구조의 공간에 충만 되면서 발기현상이 일어납니다.

이때 동맥을 통해 유입되는 혈액의 양이 정맥을 통해 배출되는 양보다 많으므로 음경해면체가 팽창되면서 외견상 성기가 크게 부풀어지며, 팽창 정도가 증가할수록 망상 공간의 벽 사이 사이에 있는 정맥이 압박을 받아 혈액 배출로가 차단되므로 음경해면체 내압은 급속도로 증가하고 결국 딱딱하게 되는 것입니다.

음경해면체내압이 90mmHg 이상이면 질내 삽입이 가능하며 완전 발기 시 음경해면체 내압은 200mmHg까지 올라갑니다.