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阴茎为柱状，主要由三条海绵体组成。
海绵体的外面为纤维膜所包裹，内部有很多潴留血液的腔隙。
当男性产生性兴奋时，海绵体便充血，阴茎便膨胀，变硬而上举，即勃起，勃起到一定程度，一些分泌液从阴茎头出。
此时，阴茎便会得坚硬而热烫，男性也会产生较强的冲动。
到射精时，阴茎便最坚硬、最热烫、最大、最长的程度，一般长约9公分，比原来增大两倍。
“勃起”与“勃起消退”的生理学基础是一个器官在一定容量下，所呈现出流入与流出的血液动力学变化。
根据阴茎的大小，勃起时容量的增加约为80--200ml，对青年人而言，这种变化约需5秒钟；年龄较大的则需7分多钟。
阴茎勃起时，阴茎内动脉血流量比松弛时大许多倍，若静脉外流量过大时则可能导致阳萎。
