酸二酯酶是NO-cGMP通路的负调节因子，它通过催化cGMP的分解而调低一氧化氮的作用，一般认为体内的一氧化氮是一个调节血管平滑肌扩张的因子，因而磷酸二酯酶作用的结果是促进血管平滑肌的收缩。西地那非可以高选择性地抑制人体内PDE5活性，PDE5在阴茎海绵体内表达水平极高，而在人体其他组织和器官中则表达较低。服用西地那非后，阴茎海绵体血管平滑肌在药物的作用下舒张，血液流量增加，海绵体充血，阴茎勃起，从而产生对阴茎勃起功能障碍的治疗作用。阴茎勃起障碍患者在口服后平均作用时间为27分钟（临床数据分布于12