男性性反应周期的变化是在神经内分泌系统的参与和控制下，从性欲的激发、阴茎的充血勃起，到性交射精、性欲高潮、勃起消退的过程，也是性交过程中的全身反应过程。
早在30多年前就有人总结出人类的性反应周期是从性欲的被唤起，经性高潮再恢复到原来的平静状态，是以性器官为主的全身周期性变化，即兴奋期、持续期、高潮期和消退期的变化.性反应周期时间的长短也因人而异,一般来说，男性从性交开始到射精的时间约为3-15分钟，约3/5的男性在5分钟内完成性交，约有2/5的男性可以持续到10-30分钟，也有极少数可超过1小时.男性的性功能是一个较复杂的生理过程，性反应周期是几个环节的连续发展完成的过程，不仅需要神经系统,心血管系统、内分泌系统及生殖器官的协同作用，而且还要有健全的精神心理状态才能正常进行。在性反应周期中男性除阴茎勃起、阴囊上提外，身体的其他脏器或组织也有相应的变化。
呼吸和心跳的变化:在性兴奋期心跳加快，可达每分钟100次以上，持续期和高潮期时心跳加快更为明显.血压也随之增高.当消退期出现时，逐渐恢复正常.随心跳加速，呼吸增快较明显，并有过度换气。性高潮期过后恢复平静呼吸。
皮肤改变;在性兴奋期,男性75%有皮肤潮红，甚者可有似斑丘疹样皮肤红斑、兴奋期明显,从腹部向四肢放散，又称为性红晕.此后皮肤出汗,甚者头面及胸背部大汗淋漓.这可能与个体差异及居室温度有一定关系。
肌肉的紧张或强直:性生活是一个全身肌肉都参与的运动，性兴奋开始是以四肢长肌、腹肌、肋间肌等随意活动为主，表现为肌肉收缩.当持续期及性高潮来临时，则全身的肌肉均处于收缩状态。
其他变化:约有半数以上的男性性兴奋期和持续期有乳头肿胀感,甚至乳头竖立,当有意识延长兴奋期时更为明显.另外有少部分男性肛门收紧，有的可有上腹不适、呕吐，甚至有的男性出现性高潮期时有剧烈头痛等不适.上述症状的出现可能与性紧张程度有一定关系。
下面介绍男性性反应周期.人类典型的性反应周期可按发生顺序划分4个阶段，即兴奋期、持续期、高潮期及消退期。
1.兴奋期
兴奋期是性生活开始的前奏，它主要包括启动性欲和完成性器官结合的心理准备.男性性兴奋通常以阴茎勃起为特征，这是阴茎海绵体内血管充血在变化的直接结果，勃起的阴茎性敏感度有明显增加.阴茎勃起可在接受心理性或肉体性刺激作用10秒钟内发生，激发了一系列的条件反射和非条件反射，勃起的硬度与刺激强度和当时的心理、生理状态有关.性兴奋时阴囊皮肤充血增厚，外表变得平滑，体趋扁平，肉膜增厚，继而阴襄变硬、固定.睾丸也有所增大并提升。全身的肌肉紧张度增加，心率和血压可增快和升高。某些男子的乳头还出现竖起现象。此期如不能及时向持续期发展，则会暂时消退，但经刺激后可重复出现。提睾肌产生不随意收缩，睾丸能特异性地自动地向会阴方向移动式提升。在性兴奋期注意力应集中，避免各种不利刺激，任何不利刺激都会使性兴奋减弱或立即消失，使阴茎勃起消退变软。
2.持续期
男性在此期的性兴奋程度和性紧张是兴奋期末水平的继续的增强.在此期，阴茎充血加强，阴茎龟头增大，颜色变深,由于静脉淤血变为紫红色，睾丸明显增大并充分提升，常伴发特有的前旋转;尿道球腺分泌的粘液性分泌物从尿道口排出，如有意识地延长持续期，溢液会更多，有时可见到活动的精子.肌肉的紧张度也进一步增强，某些部位的肌肉可出现轻度痉挛性收缩，呼吸强度明显增加，在末期可出现过度换气;心率明显增快，平均可达100-175次/分;血压显著升高，收缩压和舒张压平均升高50mm汞柱和25mm汞柱.某些男子出现乳头勃起、肿胀;有时可见性红晕及肛门括约肌收缩.尿道进一步增宽，为进入性高潮期大量精液的流出--射精做准备.尿道球部扩张,是性高潮期即将来临的重要标志.持续期阴茎在阴道内的抽送动作可由有意识控制的随意抽送，迅速发展到无法控制的、机械的猛烈的提插冲击，使性能量快速蓄积，性紧张度迅速增长，为进入性高潮期做充分准备.此时阴茎变硬，固定更明显,海绵体充血更显著，其体积可增加一倍.睾丸的提升更为明显，可以发生一定旋转使睾丸后壁紧贴于会阴部，这种提升、旋转和紧贴于会阴部的过程对于能否获得最有效的射精是非常必要的.这也是进入性高潮期的重要标志，更是射精力量大小的标志。