Il sistema nervoso parasimpatico è responsabile della regolazione delle funzioni del corpo, come digestione e riposo. Quando si attiva, rallenta la frequenza cardiaca e la respirazione. Questa attivazione può anche causare eccitazione sessuale, che porterà a erezione e lubrificazione vaginale. Durante l'eccitazione sessuale, il cervello rilascia ormoni che innescano il rilascio di ossido di azoto che fa rilassare il tessuto liscio nelle arterie del pene, aumentando il flusso sanguigno e causando l'erezione. Nelle donne clitoride e labbra sessuali gonfiano e diventano più sensibili a causa di aumento del flusso sanguigno. Questi cambiamenti fisici sono controllati da neurotrasmettitori e ormoni rilasciati durante la stimolazione sessuale. Il sistema nervoso parasimpatico risponde a questi segnali chimici, causando una reazione naturale del corpo al piacere sessuale che porta all'orgasmo.
Il processo di eccitazione sessuale varia da persona a persona, ma di solito inizia con uno stato mentale di eccitazione e attesa. Il tocco fisico, gli stimoli visivi o anche la fantasia possono accendere questa fase iniziale di eccitazione. Poiché l'eccitazione continua, i cambiamenti fisiologici si verificano in tutto il corpo, compreso il battito cardiaco, la respirazione ingrandita e l'espansione delle pupille. Questa maggiore consapevolezza sensoriale porta ad un desiderio sessuale che aumenta la produzione di adrenalina e dopamina, due ormoni associati con piacere e motivazione. In questo momento le persone possono partecipare a comportamenti come flirt, toccare e baciare per aumentare l'attrazione sessuale e l'intimità.
Mentre l'attività sessuale progredisce, il sistema nervoso vegetativo diventa coinvolto, causando reazioni involontarie come sudorazione e respirazione ingrandita. Il sistema nervoso parasimpatico inizia ad agire rallentando il ritmo cardiaco e preparando il corpo all'orgasmo. Durante l'orgasmo c'è un aumento di endorfine che forniscono un senso di piacere e soddisfazione. In seguito, il sistema nervoso parasimpatico torna in modalità di riposo e digerimento, aiutando a regolare il corpo. L'eccitazione sessuale attiva l'attivazione del sistema nervoso parasimpatico responsabile di erezione e lubrificazione.