阴茎的勃起可由大脑皮质的刺激所引起，称之为精神性勃起。精神性勃起是听觉、视觉、嗅觉、味觉、触觉或思维想象等刺激，兴奋大脑皮质中枢，并通过脊髓胸腰段(t12?～l3 ?)勃起中枢由交感神经传出，也可以通过脊髓骶段(s2～s4)勃起中枢由副交感神经传出，支配勃起组织。精神刺激可引起精神性勃起，但也可以潜意识地抑制及阻碍反射性勃起。

有些人在紧张时，如排队购物急于抢购、等候晚点的飞机、火车时、进入考场后等等，有些人会排泄少量的精液，这些是由于紧张、焦虑、恐惧刺激大脑皮层，使射精中枢功能紊乱而遗精。这种方式和途径与上述引起阴茎勃起的过程相一致，是大脑高级中枢和脊髓下段神经共同作用的结果。因此避免精神紧张也是防治遗精的有效方法。