晨勃可能由性激素水平波動、自主神經活動、膀胱充盈、睡眠周期變化、心理因素等原因引起。

清晨睪酮水平達到每日峰值，這種性激素直接刺激陰莖海綿體充血。男性睪酮分泌呈現晝夜節律性，凌晨4-7點分泌量較白天高20%-30%。青春期后男性每日會產生約4-9毫克睪酮，這種類固醇激素通過激活一氧化氮合酶促進血管擴張。

快速眼動睡眠期激活膽堿能神經通路，抑制交感神經而增強副交感神經興奮性。睡眠周期中每90分鐘出現一次快速眼動相，此階段腦橋被蓋區神經元放電頻率增加3-5倍，通過盆神經引發反射性勃起。這種生理現象與清醒狀態下的心理性勃起存在不同神經傳導路徑。

夜間積存的300-500毫升尿液使膀胱內壓升高，刺激骶髓排尿中樞相鄰的勃起中樞。膀胱頸部的α腎上腺素能受體受到牽張刺激后，通過骨盆神經叢觸發陰莖動脈血流增加。臨床觀察顯示導尿后晨勃消失率可達67%，證實膀胱充盈與勃起的相關性。

深度睡眠向淺睡眠過渡時，大腦皮層抑制減弱而腦干激活增強。多導睡眠圖顯示晨勃多發生在凌晨4-6點的NREM-REM睡眠轉換期，此時肌張力尚未完全恢復而心血管活動增強，陰莖血流速度較清醒時提高2-3倍。

潛意識性幻想或情緒記憶可能通過邊緣系統影響下丘腦功能。睡眠中大腦會重組日間接收的性刺激信息，前額葉皮層對性沖動的抑制作用減弱。研究顯示觀看性刺激視頻后，受試者次日晨勃發生率提高40%，證實心理因素的作用。

保持規律作息有助于維持正常晨勃頻率，每日保證7-9小時睡眠，避免睡前飲用咖啡或酒精。適度進行深蹲、凱格爾運動等盆底肌訓練可改善血液循環，飲食中適量增加牡蠣、堅果等富含鋅元素的食物。出現持續三個月以上的晨勃消失需排查糖尿病、心血管疾病等病理因素。