在睡眠的过程中，会有间歇性的眼球快速运动期，而龟头勃起也常发生在这时间。一般统计上，每天晚上会有三次到五次的龟头勃起，每次龟头勃起的时间，平均十五分钟，但也有长达一小时之久的。只要神经、血管及阴茎海锦体结构与功能正常，就会有这种现象，而这也是性功能的重要指标；在这段期间，龟头勃起比较不受心理因素的干扰，也较能实实在在表现出原本的功能，这种生理的现象，对性功能的研究及治疗，提供了极重要的指标。对於阳萎的患者而言，如果清晨起床时仍有龟头勃起的现象，那麽此种阳萎可能是心理因素引起的，诊断及治疗的方向就随着调整，可以省略一些复杂的检查。

　　这种龟头勃起的现象，在性医学上的研究，诊断及治疗极为重要，在早期为了作这方面的研究，患者要躺在观查睡眠用的实验室里，脑部、眼碱及阴茎接上测试线路，如果要记录龟头勃起的硬度，则还要有观察员彻夜监看着，一发现龟头勃起，立刻测量硬度，这种方法很不方便，误差也很大。