Наиболее полные данные об изменениях в организме, возникающих при половом акте, получены W. Masters и V. Johnson (1966). В течение полового акта можно различать иммиссию — введение мужского полового органа во влагалище, период фрикций (движений мужского полового органа во влагалище) и период эякуляции и оргазма. Половому акту обычно предшествует подготовительный период (период взаимных ласк). С точки зрения динамики полового возбуждения, W. Masters и V. Johnson выделяют фазу возбуждения, «плато»-фазу, фазу оргазма, фазу обратного развития. Эти фазы образуют половой цикл. Последний может иметь место как при половом акте, так и без него, например при поллюции или мастурбации.
В фазе полового возбуждения у мужчин, меньше чем через минуту от начала половой стимуляции усиливается прилив крови к половым органам и несколько затрудняется отток из-за сужения венозных сосудов. В результате половой орган начинает быстро увеличиваться в объеме (примерно в 3 раза), становится твердым и удлиняется на 7–8 сантиметров. Вместе с тем он меняет свое положение — поднимается вдоль стенки живота. Отсюда название эрекции (от лат. erigere — поднимать). Когда возникает эрекция, мужчина становится способен к совершению полового акта, т. е. к введению члена во влагалище. С наступлением эрекции появляется желание к разрядке, к избавлению от половой напряженности. Если нервные окончания полового органа в это время подвергаются ритмичному трению о стенки влагалища — эрекция усиливается, половое возбуждение нарастает. Учащается дыхание, сердцебиение, появляется гиперемия лица. Если в это время движения приостановить — возбуждение начнет постепенно ослабевать; расширятся вены половых органов, усилится отток крови. Половой член станет мягче, уменьшится в объеме. Если движения возобновить — эрекция вновь усилится. Таким образом, мужчина, то приостанавливая, то возобновляя движения во время полового акта, может несколько удлинять его, затягивать, однако лишь до определенного времени. Вдруг наступает такой момент, когда он уже не может управлять эрекцией, теперь от его воли ничего не зависит.
У женщин в фазу возбуждения также усиливается прилив крови к половым органам. В связи с этим малые губы увеличиваются в поперечнике в 2–3 раза и цвет их с нарастанием полового возбуждения переходит из бледно-розового в ярко-красный или темно-красный. У 50 % женщин увеличивается и клитор (иногда в 2 раза), становится более плотным. Через 10–30 секунд от начала полового возбуждения половые органы женщины становятся влажными, влагалище покрывается смазкой, облегчающей скольжение полового члена. Эта смазка образуется не только за счет выделения слизи бартолиновыми железами и малыми железами преддверья, но и за счет выпотевания жидкости из венозных сосудов, окружающих стенки влагалища.
В норме у женщины в состоянии покоя стенки влагалища почти плотно прилегают друг к другу, оставляя лишь небольшую щель. В фазе полового возбуждения две внутренние трети влагалища удлиняются и расширяются. Шейка и тело матки несколько оттягиваются вверх и назад. Диаметр влагалища возле шейки матки увеличивается в среднем с 2 до 5,75-6,25 см, (создавая вместилище для спермы. Длина влагалища увеличивается на 2–3 см. В это время в связи с изменениями размеров влагалища у мужчины и женщины нередко создается впечатление, что мужской половой орган «потерялся» во влагалище.
Далее под влиянием фрикций, вызывающих ритмическое раздражение Нервных окончаний, расположенных в половых органах, происходит суммация раздражений и все более нарастает половое возбуждение. Достигнув довольно высокого уровня, оно держится на этом уровне в течение некоторого времени («плато»-фаза). В этой фазе наступает приспособление влагалища к размерам мужского полового органа. Партнеры начинают хорошо ощущать друг друга. В наружной трети влагалища возникает выраженная местная застойная гиперемия. Наружная треть влагалища, включая bulbus vestibuh, наполняется венозной кровью и заметно набухает, вызывая местное сужение влагалища на 50 % по сравнению с размерами в фазе возбуждения, т. е. наружная треть влагалища становится сравнительно узкой трубкой, охватывающей половой член — образуется оргастическая манжетка. Благодаря этому затрудняется вытекание спермы из влагалища, а также обеспечивается более сильная эротическая стимуляция нервных окончаний в наружной трети влагалища и увеличившихся в размерах малых губах. Клитор оттягивается назад от своего нормального нависающего положения. Головка клитора, которая в невозбужденном состоянии выступает, втягивается внутрь, под защитную складку, поэтому даже опытный в сексуальном отношении мужчина теряет мануальный контакт с этим органом. (В этом случае рекомендуется продолжать стимуляцию области лобка.)