包括两步脊髓反射，初级中枢在腰骶段脊髓，其感觉冲动由阴茎龟头的触觉感受器传入。研究表明多巴胺能系统促进射精而血清素激活系统抑制射精。
射精的主要神经机理是躯体的神经支配，但也包括阴部来自自主神经系统的神经和纤维。副交感神经的自主神经分支主要控制勃起功能而交感神经和躯体的神经分支主要控制发射和射精。
男性射精的力量、距离和性能力成正比。正常健康男性射精的距离在20～60厘米，强壮的青年男性射精距离可达到1米。但随着性能力的下降和年龄的增长，性高潮时的反应也会有退化的现象。男性射精的力量与距离逐渐减小、缩短，精液不是喷射出来，而是溢出或流出的，称为射精无力。50岁以后男性的射精距离大约在10～20厘米，甚至更短。射精无力的人往往伴随快感的下降或消失，甚至无射精感觉。
男性的射精能力在一定程度上反映其性能力、性感受和身体状况。射精越有力、距离越远、精液量越多，精子密度越大，说明男性的身体健康越好，体能越强劲，在性生活中必定会有出色表现。许多性功能低下和性欲减退的男性，尤其是中老年男性在向医生咨询时，常诉说射精能力不行了，以往是“射”出去，现在是”流”出来的。
但是，射精的力量因人而异，射程远近也有明显个体差异。有的人活力强劲、体力足，释放出的精液射程可超过1米以上;有的人仅能射几厘米远，或者只是渗出尿道，这未必就一定是严重的病态。
