概述
當腔隙内充滿血液時，陰莖變粗變硬而勃起。陰莖皮膚薄而軟，皮下組織疏松，易于伸展。但陰莖頭的皮膚無皮下組織，不能活動。陰莖體部的皮膚至陰莖頸遊離向前，形成包繞陰莖頭的環形皺襞叫陰莖包皮。在陰莖頭腹側正中線上，包皮與尿道外口相連的皮膚皺襞叫包皮系帶，做包皮環切時注意勿損傷此系帶。
陰莖海綿體
陰莖主要是由三根平行的海綿體構成，這三個圓柱體結構上相似。其中陰莖海綿體為兩根(Corpus cavernosum penis)，形似兩端尖銳的圓錐體。兩條陰莖海綿體并行排列于人體中線的兩側并緊密相接，從功能上說，它們完全是一個單位。它們構成陰莖幹的基礎，位于陰莖的背部和側部，占據了陰莖的大部分體積。
每條陰莖海綿體除了彼此相貼的内側面呈扁平狀外，它們的橫斷面外形近似于圓形。由于它們象兩根圓棒并列于陰莖的背面，使陰莖幹的背面成為扁平狀。在陰莖背部中線表面有一縱行的淺溝，這是發育早期兩條陰莖海綿體融合的痕迹。陰莖的側表面渾圓。在兩條并列的陰莖海綿體尿道側表面平線上存在一條更深更寬的凹槽，稱尿道溝(sulcus urethralis)，尿道海綿體恰好鑲嵌其中。
兩條陰莖海綿體隻有在根部才相互分離形成兩隻陰莖海綿體腳(cruscorporis cavernosi penis)，它們分開後先稍腫大，然後逐漸變細，經由一根堅固的纖維帶分别附着于每側的恥骨、坐骨下支的骨膜上和會陰筋膜上。每隻陰莖腳均為坐骨海綿體肌所複蓋。
海綿體的組織結構
海綿體的内部是由許多結締組織構成的小梁和腔隙組成。小梁交織成網，其中含有豐富的膠原纖維、彈性纖維、平滑肌和迂曲行走的螺旋動脈。小梁間的腔隙，稱海綿體窦，并互相通連，且與動靜脈直接相通。窦壁的上皮與血管内皮相連續，故海綿體窦即是血窦。當陰莖松弛時，窦内含有少量血液；當性興奮時，窦内充滿大量血液，陰莖就變大、變硬而勃起，因此這種結構稱勃起組織。位于陰莖海綿體中央的海綿體窦較大，接近周邊者較小。
進入海綿體窦的血液有兩個來源：
一為螺旋動脈，此動脈直接開口于海綿體窦，對勃起有重要作用；
二為由營養小梁的毛細血管集合而成的小靜脈。導出海綿體窦的靜脈起始于周邊的海綿體窦，并在周圍（即白膜内面，尤其在白膜的後部）形成靜脈叢。因此當陰莖勃起時，中央充血的大海綿體窦便壓迫周邊的小海綿體窦及其周圍的靜脈叢，從而使靜脈回流受阻，這就更加劇了海綿體的充血。螺旋動脈的管壁有一縱行的嵴突入管腔，嵴中有縱行平滑肌束。平時，平滑肌處于收縮狀态，使縱行嵴增厚，管腔縮小，血流量很少。當陰莖勃起時，小梁和螺旋動脈的平滑肌松弛，螺旋動脈開放，血液大量注入海綿體窦。
