根據不同臨床表現，將陰莖異常勃起分為缺血性及非缺血性兩大類。
缺血性陰莖異常勃起
缺血性陰莖異常勃起亦稱靜脈閉塞或低流量異常勃起，其特點是陰莖海綿體內很少或無血流。
它是一個真正的腔室綜合征，具有特征性代謝改變及陰莖海綿體局部壓力異常增高。
這種陰莖內血流動力學失常造成陰莖海綿體形成靜脈血栓。
從病因學方面來講，許多局部和全身性臨床情況均與此類型的陰莖異常勃起有關。
典型表現是疼痛性堅硬勃起，陰莖海綿體血氣分析顯示缺氧、高碳酸血症及酸中毒。
光鏡下，異常勃起數天，陰莖海綿體組織增厚、水腫，繼而纖維化。
Spycher和Hauri在電鏡下證實異常勃起超過12小時，小梁間質出現水腫；至24小時竇狀內皮破壞，基膜裸露；48小時海綿竇內血栓形成，平滑肌細胞硬化或向纖維細胞轉化。
非缺血性陰莖異常勃起
非缺血性陰莖異常勃起亦稱為動脈性或高流量陰莖異常勃起，是由各種因素引起的陰莖海綿體動脈持續出血或陰莖海綿體動脈血液經異常通道(未經阻力血管)直接註入陰莖海綿體，陰莖海綿體動脈陰莖海綿體間壓力梯度極度下降或消失，陰莖海綿體過度充盈所致。
其特點是陰莖海綿體內的血流灌註異常增加，陰莖或會陰外傷是最常見的原因。
然而，無明顯外傷證據時也可引起非缺血性陰莖異常勃起。