Erekce je způsobena nahrnutím krve do penisu v okamžiku, kdy dojde u muže k sexuálnímu vzrušení, které je doprovázeno zrychleným srdečním pulsem, vyšším krevním tlakem a prohlubovaným dýcháním. Aby mohlo ke ztopoření dojít, musí vydat centrum erekce tepnám signál k jejich rozšíření. Krev se poté nahrne do topořivých tělísek v penisu, která se tak naplní a zvětší.
Erekce se dá do určité míry ovlivnit vůlí, zároveň se však jedná o automatický reflex. Sídlo vůle pro tento děj se nachází v mezimozku, reflexy řídí mícha. Pokud erekce u některých mužů nenastane nebo nastane v nevhodném okamžiku, může za to práce právě zmíněného centra.
Erekce trvá po celou dobu sexuální stimulace a končí výronem semene. K výronu dochází v okamžiku, kdy se muž dostane na vrchol sexuálního vzrušení. Poté dochází ke stahům chámovodu a spermie z nadvarlete se, spolu se sekretem prostaty, dostávají do močové trubice. Při ejakulaci svaly hráze vypudí rytmickými stahy sperma z močové trubice. Dostane-li se sperma ven z penisu, říká se mu ejakulát. Do té doby se děj označuje slovem emise. A jak erekce rychle přišla, tak také rychle odezní. Cévy opět dostanou signál a krev se opačným mechanismem z dutinek vyprázdní.
