30%-40%的阴茎异常勃起是原发性，大部分病因不明。可能与以下原因有关。

1、镰状细胞贫血：由于异常内皮黏附、勃起时相对的酸性状态、睡眠时低通气状态造成的轻度酸中毒、手淫或性交时的轻度创伤，致镰状红细胞海绵体内淤积。当睡眠阴茎勃起静脉通道最大程度受压时，淤积的红细胞阻塞白膜下微静脉，引起广泛静脉阻塞。

2、海绵体内注射：海绵体内血管活性药物注射是诊断及治疗勃起功能障碍的一种常用方法，在药物过量或对药物过度敏感的患者，平滑肌不能恢复收缩能力，导致异常勃起。

3、神经失调：异常勃起可见于椎管狭窄、脊髓损伤及椎间盘突出的患者，其机制可能是副交感神经诱导勃起神经递质释放增加，或干扰交感神经的抑制作用。