การแข็งตัวขององคชาต
การแข็งตัวขององคชาต (, ศัพย์การแพทย์: penile erection, penile tumescence) เป็นปรากฏการณ์ทางสรีรภาพของอวัยวะเพศชายในสัตว์หลายสปีชีส์
ที่องคชาตแข็งตัวขึ้น คั่งไปด้วยเลือด และขยายใหญ่ขึ้น
เป็นผลของปฏิกิริยาอันสลับซับซ้อนของจิตใจ ระบบประสาท ระบบหลอดเลือด และระบบต่อมไร้ท่อ
"มักจะ"เกิดขึ้นพร้อมกับอารมณ์ทางเพศ 
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)
องคชาตที่ไม่แข็งตัวเต็มที่มีศัพท์การแพทย์ภาษาอังกฤษว่า partial tumescence
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
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
และอาจจะมีอาการเป็นภาวะ"หย่อนสมรรถภาพทางเพศสาเหตุทางร่างกาย" และเจ็บเมื่ออวัยวะแข็งตัว
การบำบัดมักจะใช้ยาทาน (เช่นยา colchicine) หรือแม้แต่การผ่าตัดซึ่งจะใช้เป็นขั้นสุดท้าย
ตารางต่อไปนี้แสดงมุมต่าง ๆ ขององคชาตที่แข็งตัวสำหรับผู้ยืนอยู่
ในตาราง มุมที่ 0 องศาหมายถึงอวัยวะที่ชี้ขึ้นแนบกับท้อง
มุม 90 องศาก็คือชี้ตรงออกไปในแนวนอน
และมุมที่ 180 องศาก็คือชี้ตรงไปที่เท้า แต่ในบรรดามุมทั้งหมด การชี้ไปในแนวขึ้นเกิดขึ้นมากที่สุด
การแข็งตัวของอวัยวะเพศจะทำให้มีการสร้าง Prostaglandin E1 สารตัวนี้จะมีหน้าที่สองประการคือ ทำให้หลอดเลือดแดงไม่แข็ง ตัวเลือดแดงไปเลี้ยงอวัยวะเพศเพิ่มขึ้น ประการที่สองคือสารนี้จะลดการสร้าง คอลลาเจนซึ่งทำให้เกิดพังผืดในอวัยวะเพศ ทำให้การแข็งตัวไม่ดี ร่างกายของคนเรามีระบบให้เลือดไปเลี้ยงอวัยวะเพศโดยมีการแข็งตัวของอวัยวะเพศในตอนนอนเพื่อให้อวัยวะเพศสร้างสาร Prostaglandin E1
สำหรับวัยรุ่นการแข็งตัวของน้องชาย 3-5 ครั้งต่อคืน ไม่ใช่เรื่องแปลกอะไร แต่ละครั้งใช้เวลา 20-30 นาที ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องบริหาร
แต่สำหรับคนที่อายุ 30 ปีขึ้นไป ระดับฮอร์โมนเริ่มลดลง การแข็งตัวก็ลดลงเช่นกัน และไม่นาน จึงมีความจำเป็นต้องบริหารให้อวัยวะเพศมีการแข็งตัวบ่อยเพื่อให้มีเลือดไปเลี้ยงอวัยวะเพศเพิ่ม และมีการสร้าง Prostaglandin E1
การบริหารอวัยวะเพศจะต้องทำให้อวัยวะเพศมีการแข็งตัว 3-5 ครั้งต่อสัปดาห์ และแข็งแต่ละครั้งนาน 20-30 นาทีเพื่อให้เลือดไปเลี้ยงอวัยวะเพศ และป้องกันเส้นเลือดแข็ง
วิธีง่ายสำหรับการบริหารเพื่อคืนความเปล่งปลั่งให้กับน้องชายคือการบริหารกล้ามเนื้ออุ้งเชิงกราน เพราะเป็นจุดสำคัญที่ควบคุมการหลั่งน้ำอสุจิและปัสสาวะ หากหมั่นบริหารให้แข็งแรงอยู่เสมอ จะช่วยให้น้องชายแข็งตัวดีขึ้น สามารถควบคุมไคลแมกซ์ หรือชะลอการหลั่ง และปฏิบัติกามกิจได้นานขึ้น รวมถึงทำให้มีน้ำเชื้ออสุจิเพิ่มขึ้นและพุ่งแรงขึ้น
ภาวะหย่อนสมรรถภาพทางเพศ (ICD-10 N48.4, ICD-10 F52.2, , 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
การร่วมเพศในสุนัขจะมีการสอดเข้าไปก่อน
แล้วการขยายออกของอวัยวะจนถึง "ความแข็งตัว" (erection) ก็จะเกิดขึ้น
องคชาตของช้างเมื่อแข็งตัวเต็มที่มีรูปร่างเป็นรูปตัว S และมีช่องรูปัสสาวะเป็นรูปตัว Y
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
โดยการขยายออกของเนื้อเยื่อ (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