Penis sertleşmesi, bir erkeğin cinsel olarak uyarılması ile penise doğru kan taşıyan atardamarların genişlemesi, daha çok kanı penisin süngersi dokularına taşıması ve penisten kanı geri götüren toplardamarlarında büzülmesi ile kanın penis içindeki süngersi dokularda göllenmesi ile başlar. Kan akımındaki bu kontrol, süngersi dokudaki endotel ve sinir hücrelerinden salgılanan nitrik oksit (NO) tarafından sağlanır. NO, atardamar duvarlarının genişlemesini sağlayan siklik guanozin monofosfat (sGMP) yapımını uyarır. Sildenafil sitrat (Viagra), cinsel uyarı ile sGMP yapımı arttığında devreye girer ve ortamdaki sGMP'yi parçalayan enzimleri baskılar; sGMP'nin etkinliğini arttırarak, sertleşmeyi ve sertleşmenin uzun sürmesini sağlar.