การแข็งตัวขององคชาต
เพราะว่าเป็นการตอบสนองอัตโนมัติ การแข็งตัวอาจเกิดขึ้นจากสิ่งเร้าหลายอย่างรวมทั้งการเร้าอารมณ์เพศ (sexual stimulation[1]) และอารมณ์ทางเพศ ดังนั้น จึงไม่ได้อยู่ใต้อำนาจจิตใจโดยสิ้นเชิง การแข็งตัวในระหว่างการนอนหลับหรือเมื่อตื่นนอนมีศัพท์ทางแพทย์ภาษาอังกฤษว่า nocturnal penile tumescence และความปราศจากการแข็งตัวในระหว่างการนอนหลับสามารถใช้ในการแยกแยะเหตุที่เป็นไปทางกายภาพหรือทางจิตใจของภาวะหย่อนสมรรถภาพทางเพศสาเหตุทางร่างกาย (ICD-10 N48.4) หรืออวัยวะเพศไม่ตอบสนอง (เหตุทางใจ ICD-10 F52.2)
เทสโทสเตอโรน
งานศึกษาแสดงว่าระดับเทสโทสเตอโรนของหนูตัวผู้จะเพิ่มขึ้นตอบสนองต่อสิ่งเร้าที่เคยเป็นกลางมาก่อนหลังจากฝึก (conditioned) ให้ตอบสนองทางเพศ[41] โดยทำให้เกิดรีเฟล็กซ์ที่องคชาต (เช่น การแข็งตัวและการหลั่งอสุจิ) ซึ่งทฤษฎีการแข่งขันของตัวอสุจิ (Sperm competition theory) อธิบายว่า ช่วยผลิตตัวอสุจิที่มีโอกาสชนะสูงขึ้น ทำให้มีโอกาสสูงขึ้นในการสืบพันธุ์ ในเมื่อหนูตัวผู้มากกว่าหนึ่งตัวผสมพันธุ์กับตัวเมีย