陰莖異常勃起約有三分之一查不到原因，稱之為原發性（或特發性）陰莖異常勃起，而其它能找到病因者稱為繼發性陰莖異常勃起。后者可能與下列因素有關。
（1）血液病在陰莖異常勃起發病中占有重要地位，其中鐮刀狀細胞貧血是最常見的原因，據統計，約25%的陰莖異常勃起與該病有關。其發生可能是當紅細胞變成鐮刀狀后容易在海綿體的血管竇狀隙內聚集淤滯所致。但是不必擔心，這種病在我國很少見。然而要注意的是白血病，它可以通過直接浸潤到陰莖海綿體內而引起陰莖異常勃起，約占5%。其它能引起此病的血液病包括地中海貧血，紅細胞增多癥、原發性血小板增多、多發性骨髓瘤等。
（2）藥物。自從叫做Emodi的外國人發現鉛中毒病人出現這種奇怪的陰莖勃起現象后，涉及到的藥物越來越多，尤其是80年代初，開始出現向陰莖海綿體內注射血管活性藥物治療陽痙，明顯增加了這種疾病的發生率。目前科學家研究認為，任何藥物只要可能影響陰莖海綿體內神經一一肌肉接合點；就可促發陰莖異常勃起，其中以治療精神病藥物、抗高血壓藥、抗血凝藥已被基本公認，這里列出其中重要的、常用的藥物，以便引起廣大讀者注意。
①抗精神病藥：氯哌三唑酮、氯丙嗪、安定、安眠酮、泰爾登、氟哌啶醇；
②抗高血壓藥：胍乙腚、利血平、哌唑嗪、餅苯噠嗪等。
③抗凝藥：肝素。
④血管活性藥物：罌栗堿、酞妥拉明、酚芐明、前列腺素El等。
⑤激素類：腎上腺皮質類固醇、外源性睪丸酮。
（3）神經系統疾病
如腦出血、腦干病變、脊髓癆、癲癇病等均可能對腦、脊髓的勃起中樞長期病理性刺激而引起陰莖異常勃起。
（4）局部刺激或疾病
很容易理解，像包莖、包皮手術、尿道炎、前列腺炎、尿路結石、肉鏡檢查等可以刺激神經末梢，通過脊髓神經反射性勃起環路促發陰莖異常勃起。
（5）腫瘤
當浸潤范圍廣的局部腫瘤浸潤海綿體或引起靜脈回流受阻時，則陰莖可出現持續性勃起。
（6）炎癥和變態反應
如流行性腮腺炎、睪丸炎、破傷風抗毒素等可引起血管周圍淋巴細胞反應阻礙靜脈回流。
（7）其它一些疾病
如淀粉樣變、糖尿病、慢性腎衰、全身麻醉等均有報告可引起陰莖異常勃起。