С физиологической точки зрения оргазм — это период удовлетворенности, когда сознание человека направлено внутрь, на наслаждение. Внешние раздражители при этом практически не воспринимаются. Поэтому психиатры шутят, что оргазм — тоже одна из форм нарушенного сознания
Раньше существовали гипотезы, объясняющие природу оргазма, основываясь на его периферическом или центральном происхождении.
Гипотезы периферического происхождения оргазма связывали его с сокращением семяизвергающих мышц или с активным преодолением семенной жидкостью узких устьев семявыносящих протоков, которые открываются в заднюю часть мочеиспускательного канала на семенном бугорке.
Гипотезы центрального происхождения оргазма связывали его с раздражением центров спинного мозга или так называемых параспинальных (находящихся около спинного мозга) образований вегетативной нервной системы, либо с существованием в головном мозге особого центра, который при возбуждении изливает на остальные клетки мозга специфическое «одурманивающее вещество».
По мнению Г.С.Васильченко, оргазм является результатом сложного взаимодействия ряда структурных образований, расположенных н различных уровнях (тазовом, спинальном, диэнцефальном и корковом).
В первой фазе эякуляции (преоргастической) из-за активного преодоления семенной жидкостью узких устьев семявыносящих протоков и поступления её в простатическую часть мочеиспускательного канала возникают импульсы, которые поступают в высшие центры головного мозга и вначале воспринимаются как ощущение неотвратимости, невозможности остановить надвигающуюся волну оргазма, но ещё не как сам оргазм.
Во второй фазе оргазма импульсы из простатической части мочеиспускательного канала поступают в центр головного мозга (в парацентральные дольки). Этот центр сенсибилизирован (то есть, имеет повышенную чувствительность) суммой импульсов с эрогенной зоны головки полового члена. Объединение (интеграция) этих импульсов центром в головном мозгу после преодоления порога наступления оргазма вызывает цепную реакцию, которая проявляется в сильнейшем нервном разряде. Его двигательный компонент реализуется в виде серии мышечных спазмов, которые пробегают по наружной части мочеиспускательного канала с интервалами в 0,8 секунд, и сопровождается сильнейшим чувственным аккомпанементом.
Хотя в норме эякуляция и оргазм происходят одновременно, однако сексопатологи разделяют эти два процесса. Оргазм — это прежде всего резкое ритмичное сокращение мышц половых органов и других частей тела. Этим обеспечивается снятие накопления сексуального напряжения и переживание сладострастных ощущений. Но оргазм может происходить и без эякуляции, а эякуляция может быть и без оргазма.
Г.С.Васильченко объясняет диссоциацию оргазма и эякуляции с позиции системной концепции. Она подразумевает функциональное единство двух уровней: а) церебрального (от слова «cerebrum» — головной мозг), который объединяет условно-рефлекторные комплексы половой сферы и определенные отделов мозга, и б) сегментарного — то есть, определенных сегментов спинного мозга — поясничных и крестцовых отделов центра эякуляции. Сегментарный уровень, функциональный субстрат эякуляции, непосредственно связан с двигательными проявлениями, обеспечивающими переход первой, преоргастической фазы эякуляции во вторую её фазу, тесно связанную с оргазмом. А церебральный уровень связан не с двигательными проявлениями, а с ощущениями, осуществляя их восприятие, оценку и интеграцию.
С этих позиций объясняется наличие поллюций во время сна, когда снижается сдерживающее влияние коры головного мозга. Эти поллюции могут не сопровождаться оргазмом, а обнаруживаются лишь следами спермы на белье. Возможны и другие случаи эякуляции без оргазма.
А при оргазме без эякуляции имеют место обратные соотношения: резкое снижение (вплоть до полного функционального паралича) возбудимости нижнего, сегментарного отдела наряду с функциональной сохранностью или даже повышенной возбудимостью на церебральном (мозговом) уровне. Поэтому в ряде случаев возможен оргазм и без эякуляции. Чаще всего это бывает при наличии запущенного хронического простатита (воспалении предстательной железы).
Оргазм может возникнуть как при половом акте — коитальный оргазм (от слова «коитус» — половой акт), так и без него — эстракоитальный оргазм (например, при поллюции, мастурбации). К оргазму может привести и случайное механическое раздражение половых органов, например, при лазании по канату, езде на велосипеде — так называемый случайный оргазм.