一般来说，在没有性冲动的情况下，阴茎呈持续性痛性勃起，超过6小时以上，或在性交后阴茎仍纵挺不倒，并持续很长时间，阴茎海绵体明显胀满疼痛，使人无法耐受者，可诊断为阴茎异常勃起。
若勃起超过2天，海绵体内便有血栓形成；如果继续勃起不能缓解，神经反射性（功能性）勃起被血栓性、硬化性勃起所代替。若超过10天以上，便会出现阴茎海绵体纤维硬变，造成严重的器质性损害，留有永久性阳痿后遗症。因此，阴茎异常勃起应视为急症，必须尽快及早处理。
发生阴茎异常勃起后，现场急救时可用冰袋冷敷阴茎或吸入硝酸异戊脂以扩张小动脉，及时送医院诊治。一般根据异常勃起时间，先进行12小时非手术保守治疗，若不消肿，即应做分流手术。
非手术治疗的方法较多，包括止痛、镇静、冷敷、大量输液。硬膜外麻醉加海绵体抽吸和硝普盐控制低压麻醉，间羟胺局部注射，前列腺按摩等。因海绵体注射罂粟碱而诱发的阴茎异常勃起，可用快速蹬骑自行车运动疗法，即让患者进行快速强有力的踏车运动，充血的阴茎在数分钟内消失，它实际上是一种简便、无创伤的下肢“分流术”。还有报导用阿拉明3－5mg行海绵体内注射，并以手法捏揉以助血液返流。有应用尿激酶1万单位，溶于生理盐水5－10ml中，作海绵体内注射，5－30分钟后持续勃起可完全消退。
经以上处理效果不佳者，应及早进行手术治疗，手术成功与否，关键在于掌握时机，应争取在阴茎海绵体未形成血栓之前施行手术。手术的目的是消除瘀血减少阴茎动脉血供应，恢复性功能。常用的手术方式有：阴茎海绵体一尿道海绵体分流术，阴茎头一阴茎海绵体分流术，大隐静脉一阴茎海绵体分流术及阴茎背静脉一阴茎海绵体分流术。