海綿體，又稱海綿體肌，人體最硬的平滑肌和結締組織。海綿體是一種勃起組織，外面包有堅厚的白膜，內部由結締組織和平滑肌組成海綿狀支架，其腔隙與血管相通。
陰莖海綿體共有2塊，位於陰莖背側，呈兩端尖的圓錐體。兩塊並列緊密相接。前端與尿道海綿體膨大部相接，後端分支爲陰莖海綿體角，分別止於每側恥骨弓。此海綿體因內部結構似海綿狀，故充血時陰莖可勃起、脹大，平時可縮小。兩側海綿體發育不等大，勃起後陰莖可向發育不良側彎曲；損傷後易修復連接。
陰莖海綿體的兩種血供系統具有各自的生理功能，在陰莖疲軟時，血液主要流經毛細血管系統起營養作用。
而螺旋動脈具有調節血流的作用，在其內膜下有由平滑肌構成的內膜下墊，此墊鬆弛時螺旋動脈開放擴張，血液便注入海綿竇，使陰莖勃起。白膜下靜脈叢在陰莖勃起時被擠壓在白膜與海綿竇之間，其在靜脈阻塞機制中發揮重要作用。
