有早泄的男性比没有早泄的男性其球海绵体肌反射要快。这一点支持了早泄的男性具有生物学的易感性，导致阴茎更敏感的理论，因此这种情况可能是由于龟头神经的高度敏感性所致，对脊髓神经中枢过多的刺激最终诱发射精。
应用生物震撼阈测量法对120名早泄病人和66名性功能正常的男性自愿者的龟头、阴茎体、阴囊和示指(作为对照)的敏感性进行测定，通过这项研究我们已证实了早泄具有这种器质性的病变基础。龟头、阴茎体的生物震撼阈测量参数表明早泄的病人比正常人的明显低，这说明早泄是与阴茎的高敏感性密切相关的。
其他人研究了皮层激发电位后发现了类似的结果，指出了早泄男性与正常男性之间的不同之处。通过测量阴茎体和龟头激发电位的潜伏期及振幅，我们测定了34名早泄男性和30名正常男性的皮层躯体感觉的激发电位。早泄病人其支配龟头的背侧神经的平均潜伏期和振幅均比对照组短、小。这说明早泄病人的龟头有高度的敏感性和兴奋性，从而导致无法控制射精。
已知一些器质性的损伤和疾病会导致早泄，其中包括腹主动脉瘤手术所致交感神经系统的损伤，骨盆骨折，前列腺增生症和前列腺炎，尿路感染，糖尿病，小动脉硬化，心血管疾病，生殖泌尿系局部的疾病，全身性神经系统疾病和局部感觉器的损伤。其它相对少见的原因包括假性红细胞增多症和多神经炎。
