Dans certaines circonstances, la libération d’oxyde nitrique précède la relaxation des muscles des corps caverneux et des corps spongieux, dans un processus similaire à l’excitation féminine. Le tissu spongieux se remplit de sang, provenant des artères situées le long du pénis. Un peu de sang pénètre dans les corps spongieux ; le reste engorge les corps caverneux, qui se dilatent pour contenir 90 % du sang impliqué dans une érection, augmentant à la fois en longueur et en diamètre. La fonction des corps spongieux est d’empêcher la compression de l’urètre pendant l’érection.
Le sang ne peut quitter le tissu érectile que par un système de drainage de veines autour de la paroi extérieure des corps caverneux. Le tissu spongieux en expansion appuie sur un tissu dense environnant (tunica albuginea) resserrant ces veines, empêchant le sang de partir. Le pénis devient alors rigide. Le gland du pénis, le capuchon élargi du corps spongieux, reste plus malléable pendant l’érection car sa tunique albuginée est beaucoup plus fine qu’ailleurs dans le pénis.
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