性交中のピストン運動によって、陰茎（ペニス）の末梢神経が、触感（摩擦による刺激）や温冷感（膣内のぬくもりや湿り気）をキャッチし、その快感を大脳に伝える。
性的な快感や興奮が最高潮に達すると、これらが大脳から腰部の射精中枢に伝わって、射精に関与する多くの末梢器官が活動し、精液が精巣から後部尿道へ排出される｡同時に、膀胱の括約筋が収縮し、尿道の入口が閉じる。（このため尿と精液は一緒には放出されない）
精液が充満すると、尿道がはち切れそうに緊張する｡この状態がいわゆる「イキそうになる時」の射精切迫感である。
尿道に非常に大きな内圧が加わり、ついに射精管閉鎖筋が抗しきれなくなって、激しいケイレンとともに精液が勢いよく放出される。これが射精である｡

睾丸から分泌された精液がある程度たまると、大脳にこれを体外放出（射精）したいという欲求が生じ、性的刺激に敏感になる。
外界からの性的刺激を大脳の五感（視覚・感触など）がキャッチし、その興奮を脊髄神経に伝える｡
性的興奮が脊髄を経由し、末端（仙髄）の勃起中枢へ伝えられる｡
勃起中枢が機能し、下腹部の血液が大量に陰茎海綿体に流入する。同時にペニスの根元の括約筋が閉じ、血液の環流を不可能にする｡
陰茎海綿体に血液が充満し、ペニスが硬く大きく屹立する。これが勃起である。ペニスは勃起すると女性の膣への挿入が可能となり、精液を子宮内に勢いよく放出することができる。