海绵体，又称海绵体肌，人体最硬的平滑肌和结缔组织。海绵体是一种勃起组织，外面包有坚厚的白膜，内部由结缔组织和平滑肌组成海绵状支架，其腔隙与血管相通。

阴茎海绵体共有2块，位于阴茎背侧，呈两端尖的圆锥体。两块并列紧密相接。前端与尿道海绵体膨大部相接，后端分支为阴茎海绵体角，分别止于每侧耻骨弓。此海绵体因内部结构似海绵状，故充血时阴茎可勃起、胀大，平时可缩小。两侧海绵体发育不等大，勃起后阴茎可向发育不良侧弯曲；损伤后易修复连接。

阴茎海绵体的两种血供系统具有各自的生理功能，在阴茎疲软时，血液主要流经毛细血管系统起营养作用。

而螺旋动脉具有调节血流的作用，在其内膜下有由平滑肌构成的内膜下垫，此垫松弛时螺旋动脉开放扩张，血液便注入海绵窦，使阴茎勃起。白膜下静脉丛在阴茎勃起时被挤压在白膜与海绵窦之间，其在静脉阻塞机制中发挥重要作用。