早晨勃起是一种正常的生理现象，通常在男性青春期后到老年都会出现。一般来说，健康男性在睡眠中，尤其是快速眼动睡眠阶段，可能会出现3-5次早晨勃起，每次持续20-45分钟。
与神经反射有关
夜间阴茎勃起： 早晨勃起属于夜间阴茎勃起的一部分。在睡眠过程中，人体的自主神经系统会有相应的调节，其中涉及到阴茎海绵体的神经反射。当处于特定睡眠阶段时，神经信号会传导至阴茎海绵体，促使其充血，从而引发勃起。这种神经反射是一种自然的生理机制，不受意识的直接控制。
与激素水平相关
雄激素的作用： 雄激素对早晨勃起有重要影响。男性体内的雄激素，如睾酮，在维持正常的生殖系统功能包括阴茎勃起方面起着关键作用。在夜间睡眠时，雄激素的分泌会有一定的波动，通常在早晨时可能会出现一个相对较高的水平波动期，这有助于促进阴茎海绵体的充血，进而导致早晨勃起的发生。例如，正常成年男性体内睾酮水平的昼夜节律会使得早晨时睾酮分泌相对活跃，为早晨勃起提供激素基础。
与膀胱充盈有关
膀胱充盈的刺激： 膀胱在夜间会逐渐储存尿液，当膀胱内尿液达到一定量时，会对膀胱壁产生刺激。这种刺激通过神经传导，可能会反射性地引起阴茎的勃起反应。当清晨醒来时，膀胱内通常会有一定量的尿液，膀胱充盈产生的刺激就可能引发早晨勃起现象。比如，夜间睡眠中如果摄入较多水分，膀胱充盈程度相对较高，早晨勃起的可能性或程度可能会更明显一些。
与睡眠周期有关
快速眼动睡眠阶段： 睡眠分为不同的周期，包括非快速眼动睡眠和快速眼动睡眠。早晨勃起多发生在快速眼动睡眠阶段。在快速眼动睡眠阶段，大脑的活动较为活跃，身体的各种生理功能也会有相应的变化。此时，阴茎海绵体的血流动力学发生改变，更容易出现充血勃起的情况。一般来说，健康男性每晚的快速眼动睡眠会出现数次，每次持续时间逐渐延长，这也解释了为什么早晨时容易观察到勃起现象，因为经过了多个睡眠周期后，在早晨时可能正处于快速眼动睡眠阶段，从而引发早晨勃起。