阴茎异常勃起是在某些病因刺激下，引起阴茎海绵体深动脉持久性扩张、静脉持久性收缩造成持续的充血状态，进而影响血管内血液循环和氧气的交换，造成二氧化碳张力增加。临床上可出现阴茎明显肿胀、疼痛，发展下去常使血液瘀滞，粘度增加，静脉回流更加困难，甚至形成血栓和局部肿块（２天以上），静脉回流严重受阻。也有人认为是动脉血量过多所致。若病情继续发展，受影响的血管闭塞并纤维化（超过１０天时），最后常出现永久性阴茎勃起不能，无法进行正常性生活，从而导致男性不育和性功能障碍，危害极大。
根据发病情况，临床上分为原发性和继发性两类，原发性阴茎异常勃起大多数见于成年人，无明显病因；小儿则多数为继发性，血液病是继发性阴茎异常勃起的主要病因，占全部病例的20%左右，其中以镰状细胞血症占多数，其他继发性病因为神经原性、创伤、炎症、感染、化学药品、毒素、ai、先天缺陷等。
有人曾统计48例阴茎异常勃起，成人37例，小儿11例，成人中70%为原发性，其余依次为镰状细胞血症、肿瘤、创伤、白血病；小儿镰状细胞血症占63。3%，其余为白血病和原发性。阴茎异常勃起与正常勃起的区别在于阴茎头并不勃起。
阴茎异常勃起的病理生理学研究已了解了它所造成的结果。
正常情况下，松弛状态的阴茎，海绵体平滑肌和螺旋小动脉处于于收缩状态，性刺激使海绵体和小动脉平滑肌松弛，从而增加了窦状隙的顺应性，使阴部内动脉末梢阻力大大降低，大量血液流入窦状隙，海绵体胀大，使白膜压迫导静脉而减少了静脉流出，随着海绵体内压的升高，静脉流出管道进一步受压，出现充分勃起；勃起消退过程与海绵体和小动脉平滑肌恢复收缩力，窦状隙顺应性降低，动脉血流入减少，静脉重新开放等有关。
如果各种病理因素长期或过分刺激海绵体的这一整套神经——血管舒缩装置，引起阴茎流出血管痉挛或输入血管松弛，则破坏了正常勃起和消退过程而出现延长勃起。此时海绵体内血液淤滞，血液粘稠度升高、氧分压和酸碱度（pH值）下降，二氧化碳含量升高，发病后六小时即可见到这些改变，如不及时处理则进一步引起海绵体间质水肿，最终导致主要输出静脉的血栓形成，缺血和缺氧使病人感到剧烈疼痛。长期如此，则导致海绵体纤维化及阳痿发生。这就是阴茎异常勃起所造成的严重后果所在。
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