器质性阳痿表现为任何时候都不能勃起，多由动脉梗阻、静脉闭锁不全、脊髓损伤、糖尿病、阴茎平滑肌瘢痕以及性激素失调等原因所引起。这类阳痿是持续性进行性加重，不因配偶或环境的改变而变化。患者表现出性欲减退或性感消失，血中睾酮水平下降。
与男性有关的内分泌，最重要的是睾丸间质细胞分泌的睾丸酮。如果血液中睾丸酮含量太低，性欲就会低下，没有夜间、晨间勃起，勃起不坚，持续时间短。但是睾丸的功能受垂体控制，而垂体又受下丘脑控制。因此，睾丸酮低下的内分泌障碍，可分为原发性和继发性两种。催乳素增高也是阳痿的常见原因之一。其他内分泌疾病，如甲状腺功能亢进也可引起性欲及性能力低下，这是由于甲状腺功能亢进，可使雌激素水平升高而抑制性功能。
(1)动脉供血不足(缺血性)引起的阳痿
正常的阴茎勃起有赖于阴茎动脉足够的血液供应，使阴茎海绵体窦充盈，达到勃起状态，但随着年龄的增长，人体动脉管壁弹性下降，部分患者甚至可出现动脉硬化，这些均可造成局部器官和组织的动脉供血不足而引起举阳不坚或勃起时间短等症状。此类患者不仅阴部内动脉硬化影响性功能，身体其他部位和脏器动脉均可能发生硬化。
(2)静脉回流过快
这是因为动脉血液尚未使阴茎海绵体充盈完全即从阴茎静脉流走而达不到阴茎勃起状态。由于海绵窦产生的高压阻断了大量的静脉血回流，因而产生了阳痿。在阻断阴茎血液回流的过程中，阴茎海绵体平滑肌细胞张力也起到了很重要的作用，如果平滑肌细胞收缩功能由于各种原因而减弱，即使局部有充足的血液供应也无法维持正常的勃起。因此，静脉回流过快所造成的阳痿与阴茎动脉供血情况及阴茎海绵体平滑肌细胞功能是否正常有密切关系。
(3)神经传导障碍
脊髓损伤、肿瘤、糖尿病、手术等均可造成局部传导性兴奋的神经功能障碍而引起阳痿。
(4)内分泌功能障碍
下丘脑垂体功能异常，性腺激素减少导致黄体生成素或促卵泡生成素减少，泌乳素增加，睾酮水平下降，以上病理改变可造成患者性欲下降，阴茎勃起障碍。此外，甲状腺机能亢进或减退、肾上腺功能不足，皮质醇增多症等均可造成
性功能障碍。
(5)某些严重的全身性疾病
高热、恶性肿瘤、脑性瘫痪、重症肌无力、多发性硬化、严重的心脏病、肺功能不全、营养不良、肝功能异常、肾功能不全等均可造成永久或暂时性的性功能障碍。