Очевидно, что процессы, происходящие во время соития — это не только реакция половых органов, но и изменения в системе кровообращения, и мышечные сокращения, и нейрогуморальные реакции. Иными словами, сексуальный ответ на возбудитель затрагивает весь организм человека, все его системы. Цикл сексуальных реакций человека описывает физиологическое и эмоциональное состояние во время любой эротической стимуляции (например, полового акта или мастурбации). Существует несколько моделей цикла сексуальных реакций, выдвинутые исследователями в разное время. Они отличаются числом фаз, но имеют множество общих моментов. Для удобства разберем самый популярный вариант, предложенный Уильямом Мастерсом и Вирджинией Джонсон — известными врачами-сексологами.

Возбуждение является результатом воздействия (эмоционального, либо физического). Поцелуи, касания, чтение эротической литературы или просмотр видео, фантазии — все это порождает возбуждение на первой фазе. Периферическая нервная система получает сигнал и отправляет его в мозг. На возбуждение реагирует гипоталамус — он передает сигнал увеличить производство тестостерона. Высвобождается оксид азота и норадреналина — эти вещества увеличивают приток крови к половым органам. По всему телу возрастает мышечное напряжение. Учащается дыхание и ритм сердечных сокращений, происходит подъем кровяного давления. Возможно пятнообразное покраснение некоторых участков кожи (преимущественно грудь и шея). Происходит приток крови к половым органам, а также к молочным железам. У женщин клитор и малые половые губы набухают, соски уплотняются и возвышаются, стенки влагалища начинают выделять смазывающую жидкость. Матка поднимается почти вертикально, внутренние две трети влагалища простираются обычно до полной длины (от 7 до 10 см). У мужчин происходит эрекция пениса, увеличивается диаметр мочеиспускательного канала. Кожа мошонки напрягается и утолщается.

Усиливаются все физиологические изменения. Тело готовится к оргастической разрядке. Увеличивается активность миндалины. Она отвечает за восприятие визуальных образов и эмоции. Снижается активность в зоне памяти, концентрируется восприятие на происходящих процессах. Интенсивность дыхания, сердцебиения и давления крови продолжает возрастать. Могут начаться спазмы мышц в ступнях, на лице и в кистях. Напряжение в мышцах нарастает. У женщин влагалище продолжает набухать от возросшего кровотока, его стенки становятся темно-сиреневыми. Околососковые круги и половые губы также продолжают увеличиваться в размере. Клитор становится высокочувствительным. Бартолиновы железы выделяют дополнительную смазку. Лобково-копчиковая мышца напрягается, уменьшая диаметр входного отверстия влагалища. У мужчин пенис увеличивается в диаметре и достигает полной эрекции. Яички увеличиваются в размере и подтягиваются к телу. Куперовы железы выделяют несколько капель жидкого секрета (предэякулят). Секрет смазывает мочеиспускательный канал для прохождения по нему сперматозоидов и удаляет остаточную мочу и посторонние примеси.

Пик полового возбуждения и разрядка. Включаются разные зоны мозга: миндалина (память и эмоции), гипоталамус (бессознательный контроль тела), передняя поясная кора (импульсивность и эмпатия) и прилежащее ядро (чувство эйфории). Высвобождается окситоцин (связан с чувством доверия и привязанности), дофамин (отвечает за чувство удовольствия), пролактин (тормозит действие дофамина) и серотонин (повышает настроение). Начинаются непроизвольные сокращения мышц. Давление крови, сердцебиение и дыхание находятся на их наивысшем уровне при быстром поглощении кислорода. Мышцы ступней спазмируют. Происходит внезапное и стремительное ослабление полового напряжения. По всему телу может возникнуть сыпь или «половое покраснение». У женщин сокращаются мышцы влагалища. Также ритмически сокращается матка. В ответ на контакт (или позже во время оргазма без контакта) непроизвольно может сокращаться наружный сфинктер заднего прохода. У мужчин половой член и уретра подвергаются сокращениям, при которых выталкивается сперма — происходит эякуляция.

Организм возвращается в свое обычное состояние. Мышцы расслабляются. Снижается кровяное давление. Сердечный ритм и дыхание приходят в норму. Тело медленно возвращается к своему нормальному уровню функционирования, а его изменившиеся части — к их исходному размеру и цвету. Появляется общее чувство благополучия и близости. У мужчин начинается рефрактерный период, во время которого повторная стимуляция не может привести их к оргазму. У женщин данный период отсутствует, и после первого оргазма при продолжении стимуляции женщина может вернуться на фазу плато и после снова испытать оргазм. Это реализуемо не для всех женщин, а только для тех, у кого дальнейшая стимуляция не вызывает неприятные или болезненные ощущения.