精神的なストレスなどで、交感神経が反応し持続的な興奮や緊張をもたらします。交感神経の活性化は副交感神経に影響を与えるため、性的な興奮がうまくペニスに伝わらず、EDが起こりやすくなります。主に30～40代が多く、その原因は実にさまざまです。

血管や神経の障害で起こるEDです。加齢に伴い体内の一酸化窒素（NO）が減少し、動脈が硬化することが原因の1つと考えられます。また喫煙や内臓脂肪が原因で体内の活性酸素量が多くなり、酸化ストレスが高まります。酸化ストレスは神経や血管の機能を損ない（NOが出なくなる）EDを引き起こす要因となります。その他、神経が傷害される病気（脳出血、脳腫瘍、脳外傷、脊髄損傷、パーキンソン病、アルツハイマー病など）、陰茎海面体の血管や神経を損傷するような手術・外傷、一部の泌尿器系の病気でもEDが起こりやすくなります。

ストレスだけが原因、あるいは動脈硬化の進行や神経に障害があるだけが原因ということは少なく、どちらの要素も合わさった混合型EDが多いと考えられています。

一部の種類の薬剤には、EDの原因となるものがあります。

• 中枢神経に作用する薬剤：解熱、消炎鎮痛剤、抗不安薬、抗うつ薬、抗けいれん薬、抗精神病薬、睡眠薬を含む向精神薬
• 末梢神経に作用する薬剤：筋弛緩薬、鎮けい薬、麻酔薬、抗コリン薬
• 循環器系に作用する薬剤：不整脈治療薬、利尿剤、降圧剤、血管拡張剤、高脂血症用剤
• 消化管に作用する薬剤：消化性潰瘍治療薬、麻酔薬、抗コリン薬、鎮けい薬

ED患者は動脈硬化、高血圧、高脂血症、糖尿病といった生活習慣病を併発している割合が多いことが分かっています。これらの原因の1つが「酸化ストレス」です。
通常、活性酸素は抗酸化物質によって消去されますが、活性酸素の量が多くなり体内に残ってしまうと「酸化ストレス」となります。
酸化ストレスは血管や神経の細胞、細胞膜上のリン酸脂質、蛋白、糖質を傷害し、生活習慣病を誘発させます。また血管傷害が進行することでNOの分泌が減りEDを引き起こす原因にもなっているのです。

J Sex Med. 2008 Jun;5(6):1482-91.

下記のグラフは日本人男性の男性ホルモン（テストステロン）の値を年代ごとに示したグラフになります。年齢を重ねるに従い、男性ホルモンが減っていくのがわかります。

男性ホルモンには筋肉を増強する作用や、精神活動を活発にする作用、そして一酸化窒素（NO）を供給して血管の健康を保つ作用などがあります。つまり加齢により男性ホルモンが減ってくるとEDになりやすくなるのです。
男性ホルモンは、一般的に加齢とともに減少するのですが、ストレスの負荷が大きくなっても減少することが知られています。
ED治療薬には男性ホルモンの値を増やす効果があることも認められています。

ED治療薬の正式名称は「PDE5阻害薬」といいます。PDE5はサイクリックGMP（cGMP）を分解する酵素の名称です。PDE5がcGMPを分解してしまうと血管が十分に拡張されず勃起しにくくなります。
ED治療薬は、このPDE5の働きを阻害することで勃起の働きを正常化します。
その他、ED治療薬には以下のような働きがあります。