El llenado de sangre de los cuerpos cavernosos por parte de las denominadas arterias helicinas recibe el nombre de tumescencia. Para mantener el pene en este estado, resulta necesario que entre en juego un segundo mecanismo vascular: la retención de fluido en los cuerpos cavernosos. Al hincharse, estos cilíndros comprimen sus paredes contra una membrana rígida que los rodea, que se conoce como túnica albugínea. Esta compresión impide el drenaje de la sangre, lo que confiere al pene una gran dureza, pues para penetrar en la vagina necesita aplicar una fuerza de 500 gramos.