在阳痿的众多原因中，神经病理改变也是其中之一，如果神经病理改变导致位于盆海绵体神经和围绕在血窦和螺旋动脉周围的平滑肌之间的神经肌肉结点处神经递质释放的损害就可以导致神经性阳痿。这一定义似乎过于冗长，也太学术味了，但它将有助于人们更好地理解在所有形式的神经性阳痿中所共存的基本机制，即神经病理改变导致了神经传导功能的损害，它与神经病理改变的类型无关。腰椎间盘病、截瘫、多发性硬化、横断性脊髓炎、糖尿病、酗酒、脊髓痨、外周神经病变等所导致的阳痿及接受过盆腔根治手术的阳痿患者都不能把适当的神经信息传递到阴茎海绵体的平滑肌，因此也就不能产生为阴茎勃起所必须的血液动力学的改变。其中糖尿病是阳痿的常见原因，据文献报告糖尿病男子常具有外周神经病变（尤其是腿部，同时也涉及盆腔和生殖器区域），如感觉减退或伴有疼痛感，肌肉萎弱无力，皮肤和关节萎缩性改变。然而，阳痿也可能是糖尿病的唯一症状，他们大约占12％左右。阳痿病人中异常糖耐量试验的发生率比配对对照的正常人群高2－3倍。阳痿一旦发生，药物控制的再好也往往不能纠正阳痿，尤其是阳痿发生在前，糖尿病诊断发生在后的那些患者更是如此。现在尚不清楚糖尿病患者中有多少人出现外周神经病变。一般认为糖尿病合并神经病理改变是糖尿病阳痿的主要致病因素，在合并阳痿的糖尿病病人中出现躯体和植物神经病变者比不合并阳痿者更多见，这些病人有很高比例的人主诉因站立过久的低血压和排尿困难（膀胱容积往往增大），这常常提示神经病变和阳痿之间的关系。当然，腿的外围神经病变并非经常伴有勃起、肠、膀胱功能的障碍，而且尿动力学正常的男子中也有多达30％的人膀胱容积超过800毫升。不过，糖尿病病程长短、药物治疗、血糖控制质量等似乎与阳痿的发病率或顽固程度无明显相9X性。糖尿病患者的性欲常常不变，但可能由于性交失败和其他心理因素而理想化，这往往是作为慢性疾病生活方式改变的继发后果。糖尿病性阳痿并非纯器质性因素造成的，心理性因素也不应忽视。由于糖尿病是因胰岛素产生不足而引起的内分泌障碍，所以它将影响机体的代谢和血循环系统（如致使动脉硬化和加速小血管病变）。这种小血管病变特别影响眼、肾、中枢和外周神经系统。所以，糖尿病所致勃起障碍被认为主要是神经性问题而不是内分泌问题。糖尿病阳痿的发病率随年龄而增长。其发病的临床过程常常为逐渐发生，开始时硬度降低，随后则进行性恶化。
神经性阳痿约占器质性阳痿的10－15％。人们曾认为神经性阳痿仅存于早已存在神经系统疾患的患者中，而因为隐蔽性神经病理损伤所致的阳痿患者是极少见的。在对所有阳痿病人进行阴茎的生物震感阈测量评价后发现，在没有明显的先前业已存在的神经病理改变的阳痿患者中有相当多的人存在阴茎背神经的震感损伤。对这些人作进一步的神经生理学检查证实他们存在程度不等的神经病理改变。当临床医生怀疑患者存在神经病理改变或筛选试验异常时应实施选择性激发电位的测定。神经学检查的意义是验明潜在异常神经学因素的性质和部位，但一般很难确定其病变的可逆性和痊愈的可能性。详细询问病史有助于找出阳痿的潜在的神经性原因，如酒精的摄入量就应详细予以记录，因为它可能与阴茎背神经等外周神经的损伤有关；接触工业性毒物也可能是外周神经病变的原因；膀胱或直肠功能失调也会成为盆腔植物神经功能障碍的重要线索。
从临床角度看，神经性阳痿和其他形式的器质性阳痿并没有什么明显区别，因此，很难简单地把它们加以区分。神经病变的性质和位置是最重要的：脊柱外伤后的阳痿多突然发作，而糖尿病性阳痿则逐渐发生；外科手术切断盆神经会导致完全性阳痿，但骶髓以上部位的肿瘤导致的勃起损伤的特征是维持时间短、勃起不充分，这使医生把它与静脉漏性阳痿相混淆；涉及到阴茎背神经传入通路损伤的病人还会出现严重的感觉障碍，而盆腔根治手术之后发生的盆腔神经损伤的患者却能保持完全的感觉功能；背神经所致阳痿或伴感觉缺陷的阳痿的特征是性交过程中能维持勃起，但患者存在正常的夜间勃起，这一综合征中常见不射精。利用阴茎生物震感阈测量和背神经躯体感觉激发电位试验可以证实阴茎背神经传入通路的异常，从而确定背神经阳痿的诊断。
