In alcune circostanze il rilascio di ossido nitrico precede il rilassamento dei muscoli nei corpi cavernosi e nel corpo spugnoso. Il tessuto spugnoso si riempie di sangue, dalle arterie che scorrono nella lunghezza del pene. Un po' di sangue entra anche nel corpo spugnoso, mentre il rimanente riempie i corpi cavernosi che si espandono e trattengono al loro interno il 90% del sangue coinvolto nell'erezione, aumentando sia in lunghezza sia in diametro. La funzione del corpo spugnoso è di prevenire la compressione dell'uretra durante l'erezione.