阴茎从枯萎软化到勃起，主要变化是阴茎血管系统。在各级神经的控制下，动脉血流量增加，引起勃起，静脉流出道受阻，维持勃起。无论是什么原因导致勃起和静脉血管的功能和结构发生变化，都可以引起阳痿。

阳痿的原因多种多样，病理变化也不同。近年来，许多理论分析了阳痿的病理。

(1) 血管理论: 由于血管的变化，发生了阴茎勃起和血流动力学的变化; 有动态变化，如微血管高灌注和高过滤，以及微循环障碍、细胞缺血、缺氧、基底膜变化等增厚和成分变化。血管内皮损伤，血浆纤溶酶激活剂从血管内皮的释放量减少，血液聚集加剧，血流缓慢，毛细血管基底膜增厚，缺血缺氧加重。

在糖尿病患者中，由于胰岛素的代谢紊乱、阴茎动脉血管硬化、导致阴茎动脉供血不足。

在阴茎海绵体组织中，平滑肌组织细胞对阴茎海绵体的血窦血液有调节作用。近年来发现，在血管阳痿患者的器质性阳痿中，平滑肌细胞有明显的病理变化，其收缩和舒张功能丧失，这不仅减少了阴茎海绵体的血窦空间和充盈障碍，而且，由于白癣血管静脉的压力降低，不足以压迫和阻断静脉回流，导致静脉阳痿。

(2) 应激理论: 在一些糖尿病患者中，应激可加重或恶化糖尿病。应激可引起中枢神经系统某些物质的代谢异常，从而进一步加重周围神经病变，是神经功能不全的病理改变之一。

(3) 代谢紊乱理论: 体内各种原因引起的代谢紊乱可引起阴茎血管病变，导致动脉供血不足，阳痿。

阳痿的病理变化，随着近年来男科的研究进展，新发现和新认识不断涌现，为阳痿的诊断和治疗提供了可靠依据。