บทความนี้ว่าด้วยเพศสภาพของมนุษย์ ซึ่งเกี่ยวกับอวัยวะเพศ กิจกรรมทางเพศ รสนิยมทางเพศ ฯลฯ เพื่อจุดประสงค์เชิงสารานุกรม
การแข็งตัวขององคชาต (อังกฤษ: erection, ศัพย์การแพทย์: penile erection, penile tumescence) เป็นปรากฏการณ์ทางสรีรภาพของอวัยวะเพศชายในสัตว์หลายสปีชีส์ ที่องคชาตแข็งตัวขึ้น คั่งไปด้วยเลือด และขยายใหญ่ขึ้น เป็นผลของปฏิกิริยาอันสลับซับซ้อนของจิตใจ ระบบประสาท ระบบหลอดเลือด และระบบต่อมไร้ท่อ มักจะเกิดขึ้นพร้อมกับอารมณ์ทางเพศ แต่จริง ๆ อาจจะเกิดขึ้นเมื่อไรก็ได้ รูปร่าง มุมตั้ง และทิศทางขององคชาตที่แข็งตัวมีความแตกต่างกันอย่างมากแม้ในหมู่มนุษย์
โดยสรีรภาพแล้ว กระบวนการแข็งตัวขององคชาตเริ่มจากระบบประสาทพาราซิมพาเทติก (ส่วนหนึ่งของระบบประสาทอัตโนมัติ) ที่เป็นเหตุให้ระดับก๊าซไนโตรเจนออกไซด์ (เป็นสารขยายหลอดเลือด) สูงขึ้นในหลอดเลือด trabecular และในกล้ามเนื้อเรียบขององคชาต หลอดเลือดนั้นก็จะขยายใหญ่ขึ้นทำให้เนื้อเยื่อคล้ายฟองน้ำที่เรียกว่า corpora cavernosa (ดูรูป) (และ corpus spongiosum แม้ว่าจะน้อยกว่า) เต็มไปด้วยเลือด และในขณะเดียวกัน ก็จะทำให้กล้ามเนื้อ ischiocavernosus และ bulbospongiosus เข้าไปกดหลอดเลือดดำของเนื้อเยื่อ จำกัดการไหลออกของเลือด (จากเนื้อเยื่อ) และการไหลเวียนของโลหิตที่ไหลเข้าไป (ในเนื้อเยื่อ) การแข็งตัวจะลดลงเมื่อการทำงานในระบบประสาทพาราซิมพาเทติกลดระดับลงไปเป็นปกติ
เพราะว่าเป็นการตอบสนองอัตโนมัติ การแข็งตัวอาจเกิดขึ้นจากสิ่งเร้าหลายอย่างรวมทั้งการเร้าอารมณ์เพศ (sexual stimulation) และอารมณ์ทางเพศ ดังนั้น จึงไม่ได้อยู่ใต้อำนาจจิตใจโดยสิ้นเชิง การแข็งตัวในระหว่างการนอนหลับหรือเมื่อตื่นนอนมีศัพท์ทางแพทย์ภาษาอังกฤษว่า nocturnal penile tumescence และความปราศจากการแข็งตัวในระหว่างการนอนหลับสามารถใช้ในการแยกแยะเหตุที่เป็นไปทางกายภาพหรือทางจิตใจของภาวะหย่อนสมรรถภาพทางเพศสาเหตุทางร่างกาย (ICD-10 N48.4) หรืออวัยวะเพศไม่ตอบสนอง (เหตุทางใจ ICD-10 F52.2)
การแข็งตัวเกิดขึ้นเมื่อเนื้อเยื่อคล้ายฟองน้ำเป็นลำยาวตลอดองคชาตที่เรียกว่า corpora cavernosa เริ่มเต็มไปด้วยเลือด ซึ่งอาจะเกิดขึ้นจากการเร้าอารมณ์เพศ (sexual stimulation) หรืออารมณ์ทางเพศ
ส่วน corpus spongiosum เป็นเนื้อเยื่อเดี่ยวมีรูปลำเป็นโพรง อยู่ใต้ corpora cavernosa ทั้งสอง และมีท่อปัสสาวะวิ่งผ่าน ซึ่งเป็นทางผ่านของทั้งน้ำปัสสาวะและทั้งน้ำอสุจิ เนื้อเยื่อนี้สามารถอมเลือดได้เช่นกัน แต่ว่าในระดับที่น้อยกว่า corpora cavernosa
ถ้าเกิดการกระตุ้นทางกาย การแข็งตัวจะเกิดขึ้นจากการสั่งการของระบบประสาทพาราซิมพาเทติก (ส่วนหนึ่งของระบบประสาทอัตโนมัติ) โดยไม่มีส่วน (หรือมีแค่เล็กน้อย) จากระบบประสาทกลาง เส้นประสาทพาราซิมพาเทติกวิ่งไปจากข่ายประสาท sacral plexus เข้าไปยังหลอดเลือดแดงที่ส่งเลือดไปให้เนื้อเยื่อในองคชาต ถ้าเกิดการกระตุ้น เส้นประสาทเหล่านี้จะหลั่งสาร acetylcholine ซึ่งมีผลให้เกิดการหลั่งก๊าซไนโตรเจนออกไซด์จากเซลล์เนื้อเยื่อบุโพรง (endothelial cell) ในหลอดเลือดแดง trabecular ใน corpora cavernosa แล้วก๊าซก็จะกระจายเข้าไปยังกล้ามเนื้อเรียบของหลอดเลือดแดง (ที่เรียกว่า trabecular smooth muscle) โดยมีฤทธิ์เป็นสารขยายหลอดเลือด ดังนั้น หลอดเลือดก็จะขยายตัวออกทำ corpora spongiosum และ corpora cavernosa ให้เต็มไปด้วยเลือด และกล้ามเนื้อ ischiocavernosus และ bulbospongiosus ก็จะเข้าไปกดหลอดเลือดดำของ corpora cavernosa จำกัดการไหลออกของเลือด
การแข็งตัวจะลดตัวลงเมื่อการกระตุ้นระบบประสาทพาราซิมพาเทติกยุติลง และสัญญาณกระตุ้นระดับปกติจากระบบประสาทซิมพาเทติกก็จะทำหลอดเลือดแดงในองคชาตให้เล็กลง บีบเลือดออกจากเนื้อเยื่อที่ทำให้องคชาตแข็ง
หลังจากการหลั่งน้ำอสุจิหรือหลังจากการยุติของสิ่งเร้า องคชาตปกติจะอ่อนตัวลง แต่เวลาที่ใช้อาจจะแตกต่างกันขึ้นอยู่กับความยาวและความหนาขององคชาต
เปลือกสมอง (cerebral cortex) อาจก่อให้เกิดการแข็งตัวได้แม้ปราศจากสิ่งเร้าทางกาย (โดยตอบสนองต่อสิ่งเร้าทางตา ทางหู ทางจมูก หรือจากจินตนาการ) โดยส่งสัญญาณผ่าน "ศูนย์การแข็งตัว" ที่ไขสันหลังเขต lumbar และ sacral และเปลือกสมองก็สามารถห้ามการแข็งตัวแม้จะมีสิ่งเร้าทางกายได้ด้วย เหมือนกับที่องค์ประกอบอื่น ๆ ทางใจ ทางอารมณ์ความรู้สึก และทางสิ่งแวดล้อมสามารถห้ามได้เช่นกัน
องคชาตอาจแข็งตัวในระหว่างที่หลับ หรือในขณะที่ตื่นขึ้น ซึ่งมีศัพทย์ทางการแพทย์ภาษาอังกฤษว่า nocturnal penile tumescence (หรือศัพท์แสลงว่า "morning wood ท่อนไม้ในยามเช้า" หรือ "morning glory ความสง่างามในยามเช้า")
การแข็งตัวเป็นตัวชี้บอกอารมณ์ทางเพศอย่างหนึ่ง และเป็นสิ่งที่จะต้องมีสำหรับผู้ชายในการร่วมเพศ ถุงอัณฑะอาจจะเกิดการรัดตัว (แต่ไม่แน่นอน) และโดยทั่วไปแล้ว เยื่อหุ้มปลายก็จะค่อย ๆ ร่นลงโดยอัตโนมัติ ทำการเปิดหัวองคชาต แต่ว่าบางคนอาจจะต้องร่นเยื่อหุ้มปลายลงด้วยมือ
เมื่อถึงวัยเริ่มเจริญพันธุ์ (วัยแตกเนื้อหนุ่ม) การแข็งตัวจะเกิดบ่อยขึ้น แต่การแข็งตัวขององคชาตเป็นเรื่องธรรมดาในเด็กและในทารก และเกิดขึ้นก่อนที่จะคลอดด้วยซ้ำ
การแข็งตัวแบบเกิดขึ้นเอง หรือไม่อยู่ใต้อำนาจจิตใจ หรือเกิดขึ้นตามบุญตามกรรม หรือในโอกาสที่ไม่ต้องการ เป็นเรื่องสามัญทางกายภาพของผู้ชาย โดยทางสังคม การแข็งตัวแบบนี้อาจจะเป็นเรื่องน่าอายโดยเฉพาะถ้าเกิดขึ้นในที่สาธารณะหรือในโอกาสที่ไม่ต้องการ การแข็งตัวอาจเกิดขึ้นเองในเวลาไหนก็ได้ และถ้าใส่เสื้อผ้าอยู่ อาจจะทำให้เกิดรอยนูนขึ้น ซึ่งอาจซ่อนได้ (ถ้าจำเป็น) โดยใส่กางเกงในที่รัดตัว ใส่เสื้อชายยาว หรือใส่เสื้อผ้าที่หลวม ๆ
ความยาวขององคชาตที่อ่อนตัวไม่ได้เป็นตัวชี้บอกความยาวของอวัยวะเมื่อแข็งตัวที่แน่นอน องคชาตอ่อนตัวที่สั้นกว่าอาจจะแข็งตัวเป็นอวัยวะที่ยาวกว่ามาก ในขณะที่องคชาตอ่อนตัวที่ยาวอาจแข็งตัวมีขนาดที่สั้นกว่า โดยทั่ว ๆ ไป หลังจากผ่านวัยเริ่มเจริญพันธุ์แล้ว อวัยวะที่แข็งตัวจะมีขนาดเท่ากันตลอดทั้งชีวิต แต่ก็อาจเพิ่มขึ้นได้โดยอาศัยการผ่าตัด แต่ว่าการขยายขนาดองคชาตจะเป็นประเด็นที่ทำให้เกิดความเห็นหลายหลาก และในการศึกษาหนึ่งพบว่า ชายโดยมากที่ผ่านการขยายขนาดไม่แฮ็ปปี้กับผลที่ได้
แม้ว่าองคชาตมักจะแข็งตัวแล้วชี้ขึ้น แต่ก็เป็นเรื่องทั่วไปที่เป็นปกติถ้าชี้ขึ้นจนเกือบตั้ง หรือชี้ลงจนเกือบเป็นแนวตั้ง หรือแม้แต่จะชี้เป็นแนวตรงออกไป ขึ้นอยู่กับความตึงของเส้นเอ็นที่รั้งอวัยวะไว้ อวัยวะที่แข็งตัวยังมีรูปร่างต่าง ๆ กันไปอีกด้วย เริ่มตั้งแต่ลำตรง ๆ หรือลำที่โค้งขึ้น โค้งลง โค้งไปทางซ้าย หรือโค้งไปทางขวา แต่ว่า ระดับความโค้งที่เพิ่มขึ้นสามารถเกิดจากโรค Peyronie's disease ได้ ซึ่งมีผลทางกายภายและทางใจต่อคนไข้ และอาจจะมีอาการเป็นภาวะหย่อนสมรรถภาพทางเพศสาเหตุทางร่างกาย และเจ็บเมื่ออวัยวะแข็งตัว การบำบัดมักจะใช้ยาทาน (เช่นยา colchicine) หรือแม้แต่การผ่าตัดซึ่งจะใช้เป็นขั้นสุดท้าย
ตารางต่อไปนี้แสดงมุมต่าง ๆ ขององคชาตที่แข็งตัวสำหรับผู้ยืนอยู่ ในตาราง มุมที่ 0 องศาหมายถึงอวัยวะที่ชี้ขึ้นแนบกับท้อง มุม 90 องศาก็คือชี้ตรงออกไปในแนวนอน และมุมที่ 180 องศาก็คือชี้ตรงไปที่เท้า แต่ในบรรดามุมทั้งหมด การชี้ไปในแนวขึ้นเกิดขึ้นมากที่สุด
ภาวะหย่อนสมรรถภาพทางเพศ (ICD-10 N48.4, ICD-10 F52.2, อังกฤษ: Erectile dysfunction, หรือ impotence) เป็นความผิดปกติทางเพศ มีอาการเป็นความไม่สามารถที่จะมีหรือรักษาการแข็งตัวไว้ได้ การศึกษาโรคเกี่ยวกับภาวะนี้เป็นสาขาย่อยทางการแพทย์ที่เรียกว่าบุรุษเวชศาสตร์ (andrology) เป็นส่วนของสาขาวิทยาทางเดินปัสสาวะ (urology)
ภาวะหย่อนสมรรถภาพทางเพศอาจเกิดขึ้นเพราะสาเหตุทางกายหรือทางใจ ซึ่งโดยมากสามารถรักษาได้ เหตุกายภาพรวมทั้งโรคเบาหวาน, โรคไต, โรคพิษสุราเรื้อรัง, multiple sclerosis, โรคหลอดเลือดแดงแข็ง, โรคเกี่ยวกับหลอดเลือด, และโรคเกี่ยวกับระบบประสาท ซึ่งรวม ๆ กันแล้ว เป็นเหตุประมาณร้อยละ 70 ของภาวะหย่อนสมรรถภาพทางเพศ ยาบางประเภทที่ใช้รักษาโรคอื่น เช่น Lithium (ยารักษาโรคจิตมีโรคอารมณ์สองขั้วเป็นต้น) และ paroxetine (ยารักษาโรคจิตมีโรคซึมเศร้าเป็นต้น) อาจมีผลข้างเคียงเป็นภาวะหย่อนสมรรถภาพทางเพศ
ถ้าสมรรถภาพทางเพศ เป็นตัวบ่งชี้สถานภาพทางสังคมหรือความเป็นชายของคนไข้ (ซึ่งเป็นแนวความคิดเฉพาะสังคม) ภาวะนี้สามารถส่งผลเป็นความเสียหายทางจิตใจรวมทั้งความรู้สึกอาย ความเศร้าโศก และความรู้สึกบกพร่อง ในบางสังคม จะมีวัฒนธรรมที่จะไม่พูดถึง และทำให้ไม่สามารถพูดถึงเรื่องนี้ แต่ว่าจริง ๆ แล้ว ชาย 1 ใน 10 จะประสบภาวะหย่อนสมรรถภาพทางเพศที่เกิดขึ้นซ้ำ ๆ กันในชีวิตของตน
ภาวะองคชาตแข็งค้างเป็นภาวะทางกายที่มีผลเป็นความเจ็บปวด เป็นการแข็งตัวขององคชาตเป็นเวลาอย่างน้อย 4 ช.ม. ที่ไม่ยอมอ่อนตัวลง แม้ว่าจะไม่มีการกระตุ้นใด ๆ ทั้งทางกายและทางใจ
ก่อนที่จะร่วมเพศ องคชาตของสุนัขไม่ได้มี "การแข็งตัว" แต่สามารถร่วมเพศได้ก็เพราะอวัยวะมีกระดูกแคบ ๆ ที่เรียกว่า baculum ซึ่งเป็นลักษณะสามัญของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมีรก (eutheria) โดยมาก หลังจากที่สัตว์ตัวผู้สอดอวัยวะเข้าไปแล้ว ก็มักจะรัดสัตว์ตัวเมียแน่นขึ้นแล้วทำการร่วมเพศเร็วขึ้น และก็จะอยู่ในช่วงระยะเวลานี้ที่องคชาตขยายออก โดยไม่เหมือนกับการร่วมเพศในมนุษย์ ที่องคชาตโดยปกติจะแข็งตัวก่อนการสอดเข้าไป การร่วมเพศในหมาจะมีการสอดเข้าไปก่อน แล้วการขยายออกของอวัยวะจนถึง "ความแข็งตัว" (erection) ก็จะเกิดขึ้น
เนื่องจากว่า มีเนื้อเยื่อที่ทำให้แข็งตัวเพียงเล็กน้อยในองคชาตของวัว เมื่อเกิด "การแข็งตัว" องคชาตจึงขยายออกเพียงแค่เล็กน้อย แต่ปกติองคชาตนั้นก็แข็งอยู่แล้วเมื่อ "อ่อนตัว" และแข็งเพิ่มขึ้นอีกเมื่อแข็งตัว การยื่นออกมาขององคชาตไม่มีผลจากการแข็งตัว แต่มีผลจากการคลายตัวของ retractor penis muscle (กล้ามเนื้อการหดตัวที่องคชาต) และการทำ sigmoid flexure (ส่วนของลำไส้ใหญ่ที่ใกล้ที่สุดต่อลำไส้ตรงและทวารหนัก) ให้ตรง
สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมกินเนื้อคล้ายแมวประจำถิ่นอยู่ในเกาะมาดากัสการ์สปีชีส์ Cryptoprocta ferox มีองคชาตแข็งตัวที่ยื่นออกไปจนถึงขาหน้า
เมื่อไม่แข็ง องคชาตของม้าจะอยู่ในหนังหุ้มปลาย โดยมีความยาว 50 ซ.ม. และความหนา 2.5-6 ซ.ม. ที่หัวหนา 15-20 ซ.ม. กล้ามเนื้อ retractor penis muscle จะเกร็งตัวเพื่อดึงองคชาตเข้าไปในฝัก และคลายออกเพื่อให้องคชาตยื่นออกจากฝัก เมื่อแข็งตัว องคชาตจะยาวขึ้นเป็นสองเท่า และความหนาขององคชาตและหัวองคชาตจะขยายเพิ่มขึ้นถึง 3-4 เท่า การแข็งตัวและการยื่นตัวออกของอวัยวะค่อย ๆ เป็นไป โดยขยายออกของเนื้อเยื่อ (corpus cavernosum) ที่คั่งเต็มไปด้วยเลือดมีผลให้อวัยวะแข็ง ม้าตัวผู้โตเต็มที่จะแข็งตัวภายใน 2 นาทีที่มาอยู่ใกล้ๆ ม้าตัวเมียที่พร้อมจะผสมพันธ์ และจะขึ้นคร่อมตัวเมีย 5-10 วินาทีหลังจากนั้น
ส่วนองคชาตของนกมีโครงสร้างแตกต่างจากของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม คือมีการแข็งตัวจากการขยายออกของผนังทวารร่วม (cloaca) และเกิดจากการคั่งด้วยน้ำเหลือง ไม่ใช่เลือด องคชาตแข็งตัวของเป็ดประจำถิ่นทวีปอเมริกาใต้สปีชีส์ Oxyura vittata อาจจะมีความยาวถึงเท่ากับตัว แต่ปกติมักจะยาวประมาณครึ่งหนึ่งของตัวเท่านั้น
ในการแพทย์ภาษาอังกฤษ การแข็งตัวขององคชาตบ่อยครั้งเรียกว่า "penile erection" และภาวะที่แข็งตัวหรือกระบวนการแข็งตัวเรียกว่า "tumescence" หรือ "penile tumescence"
ส่วนศัพท์สแลงภาษาอังกฤษใช้คำคุณศัพท์ว่า stiffy, hard-on, boner และ woody มีคำสแลง เสาวพจน์ และคำเหมือนสำหรับภาวะนี้ในภาษาอังกฤษและภาษาอื่น ๆ ดูรายการคำภาษาอังกฤษอื่นใน WikiSaurus
