阴茎异常勃起是指与性欲无关的阴茎持续勃起状态。阴茎持续勃起超过6小时已属于异常勃起。传统上阴茎异常勃起分为原发性(特异性)和继发性。按血流动力学分为低血流量型(缺血性)和高血流量型(非缺血性)。前者因静脉阻塞(静脉阻塞性)，后者因异常动脉血注入(动脉性)。阴茎异常勃起还分为急性、间断性(复发或间歇，如镰状细胞贫血)和慢性(通常为高血流量型)。阴茎异常勃起初期，均为生理性阴茎勃起，以后发展为高血流量型。

　　低血流量型阴茎异常勃起是多种原因损害子阴茎勃起消退(detumescence)机制，其中包括神经介质过度分泌，小静脉回流受阻，海绵体内平滑肌长时间松弛，其结果是海绵体内压力持续保持在10.06～15.60kPa(80～120mmHg)，并逐渐恶化，发展为缺血状态。缺血6～8小时出现疼痛。缺血程度和受累的导静脉数目与静脉闭塞时间长短有关。有实验研究表明，在缺氧状态下，海绵体平滑肌自主收缩力和张力均降低，对α-肾上腺素能激动剂也不能产生正常的收缩性反应。阴茎异常勃起数日后，阴茎血流不易形成栓塞(即使低血流量型)，因为海绵体内纤维蛋白溶解酶的活性昌外周血的3倍。

　　复发性阴茎异常勃起发作的频度由每日数次至数月1次。缺血性阴茎异常勃起初次发作之后，控制阴茎勃起消退的肾上腺互能或内皮介导机制发生功能性改变。

　　所有阴茎异常勃起初始发病均是非缺血性高血流量型，但多数病例6小时后出现静脉栓塞，酸中毒，缺氧，最后发展为典型的低血流量型。而有些病例则持续保持高血流量，海绵体静脉回流通畅，血氧合作用充分。因为静脉通路开放，勃起的阴茎可压缩，勃起硬度由轻至中度，性刺激可增加阴茎硬度。