研究发现，人类性交的性反应过程主要划分为４个阶段，即兴奋期、持续期（平台期）、高潮期和消退期，各期都包括全身反应和性器官反应两方面的生理表现。由于个体有很大的差别，男女有别，每个人的表现都各有不同，但又有共同性。就男性而言：
男性兴奋期是性交的初期或前奏，主要是启动性欲和进行性交的一系列心理准备。启动性欲可由肉体上或精神上的性刺激唤起，后者包括一些色情的图片、语言的回忆，特点是起动较快。兴奋期的特征为全身肌肉紧张度的增加和生殖器官的充血。在此期中，男性生理表现是心率加快、血压上升、随意肌的张力增强，尤其是肢体、颈部、下腹部和骨盆区域的肌肉会发生不自主地收缩甚至颤抖。并出现阴茎因海绵体充血而勃起，睾丸增大并使阴囊壁变厚绷紧，提睾肌的收缩使睾丸向耻骨方向提升，部分尚可见乳头竖起。
上述性紧张的程度与性器官的充血反应，不一定是平行发展的，在肌肉紧张度正在增加时，勃起的硬度还可能减弱。性兴奋的过程，长短不一。短的为２－３分钟，长的为数十分钟，甚至数小时。
持续期是兴奋期向性高潮的过渡，也可说是性高潮的准备期。如果唤起性兴奋的刺激继续存在，并有足够的强度，生殖器官的充血和性紧张会稳定在一个较高的水平上，并继续进一步发展。此期中血管的充血较兴奋期更强。在男子表现为阴茎头更为增粗，颜色加深；睾丸进一步增大，可较兴奋前增大５０－１００％；阴囊收缩，睾丸更为上提，并抵住会阴，预示逼近射精；尿道口有少量粘液溢出，此为尿道球腺分泌液，其作用为湿润尿道，为射精时更有效地利用精液作好准备。随着持续期内性紧张继续增强，随意肌和非随意肌的张力继续增强，面肌、肋间肌和腹肌都可出现轻度痉挛性收缩，并表现呼吸加深加快、心跳加速、血压升高，最后可出现全身性肌肉强直。本期尚有少数男子出现性红晕，即可在前胸、乳房出现斑点状充血性皮疹，有时也见于臀部、背部和面部。本期持续时间为３０秒至３分钟。
高潮期为持续期未，若有效的性刺激继续进行，性紧张增强而向高潮发展，甚至达到一定的水平，触发性高潮的到来。
男子性高潮的生理反应，首先是附睾、输精管、精囊腺、前列腺和射精管开始一系列收缩，使上述器官的精液聚集于尿道的前列腺部，同时尿道内括约肌收缩、痉挛，防止精液逆行膀胱，而外括约肌松驰；接着为射精动作，即由前列腺、会阴部肌肉、阴茎体协调地、有节律地收缩２－４次，每次间隔０.８秒，以后再放慢收缩若干次。此期中男女均有强烈的全身性反应，表现为肌肉的随意性控制丧失或减弱，发生不随意收缩和痉挛，肢体颤抖，呼吸频率可高达４０次，呼吸益见加强加深。此期为性交中进展最短的阶段，一般仅数秒。
消退期系指高潮期过后，兴奋期至高潮期中身体所发生的生理变化的消除过程，所以，正好是兴奋期和持续期变化的相反过程。
男子在射精后，阴茎的充血状态５－１０秒钟即见减弱，３０分钟完全消退，阴囊和睾丸肿胀的消退则稍缓慢，但在３０分钟内亦可完全退缩。男子在性交中若无性高潮出现，那么消退期可延长，甚至可持续半天到一天，其他生理反应的消退也表现明显的缓慢。
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