阴茎的生理功能主要通过其独特的解剖结构协同作用来维持。阴茎主要由海绵体、尿道、血管系统、神经组织以及皮肤等部分构成，共同完成排尿、性交及射精等生理活动。
1、海绵体
阴茎内部包含两条阴茎海绵体和一条尿道海绵体，其内部分布大量血窦结构。性刺激引发血管扩张时，大量血液涌入血窦，使海绵体膨胀变硬形成勃起，这是完成性交功能的基础结构。
2、尿道
贯穿整个阴茎的尿道具有双重功能，既负责将膀胱内的尿液排出体外，又在射精时作为精液排出的通道。尿道黏膜层含有分泌细胞，可产生少量润滑液保护尿道内壁。
3、血管系统
阴茎背动脉和深动脉构成主要供血网络，在勃起时血流量可增加数十倍。静脉系统中的静脉瓣膜能在勃起时暂时关闭，维持海绵体内血液潴留，确保勃起硬度。
4、神经组织
阴茎背神经负责传递触觉、温度等感觉信息，勃起神经（盆神经）调控血管舒张。神经末梢对性刺激高度敏感，能将信号传递至脊髓和大脑，触发勃起反射和性高潮。
5、皮肤及包皮
阴茎皮肤富含弹性纤维和皮脂腺，包皮在非勃起状态下覆盖龟头起保护作用。阴茎头部的丰富神经末梢可增强性刺激感受，冠状沟处的特殊皮肤皱襞有助于性交时的摩擦缓冲。
日常应注意保持阴茎清洁，避免外伤或感染。若出现勃起功能障碍、排尿异常等情况，应及时到泌尿外科就诊检查。进行性生活时需注意适度，防止海绵体白膜损伤导致阴茎折断等严重后果。