性醫學研究表明，射精疼痛多為生殖器官的器質變所致。主要有以下幾個方面：
尿路及性器官感染男性下尿路感雜是導致射精疼痛的最常見原因，包括膀胱炎等。這些感染可引起局部組織充血腫脹，痛閾降低。射精時的一系列節律性收縮對炎症病灶是一種機械性刺激，常伴隨射精動作出現劇烈疼痛。另外，炎和附睪炎也會造成射精疼痛，這是由於除了它們本身病變引起的疼痛外，加之分泌液和排入，越發會使疼痛加劇所致。有的患者會發生疼痛性遺精。
惡性腫瘤男性泌尿生殖器官的惡性腫瘤多會引起射精疼痛。如睪丸、附睪發生腫瘤時，性活動產生的壓力以及睪丸的轉動、抬高均可引起疼痛，不過其疼痛性質較為緩和，多呈隱痛或痠痛。、精囊、輸精管等處發生腫瘤的機會雖然不多，但病變的進展過程多為隱匿性，此類疼痛應是引起重視的報警信號。
尿路結石男性尿路結石是常見的疾病，下尿路的膀胱結石以及輸尿管結石均可導致射精疼痛。這是因為結石是一種硬性異物，射精時局部軟組織的收縮、蠕動，擠壓結石而產生疼痛。嚴重的尿路結石可繼發感染，使疼痛更加重。
此外，男性的泌尿生殖繫結核、尿道息肉、陰莖硬結症等疾患亦會造成射精疼痛;性交時動作過於猛烈、性生活過頻而使性腺過度工作，也會引起疼痛。
性醫學認為，若平素性生活正常，突然出現射精疼痛，則可能是罹患上述疾病的信號，要及早到醫院去診治;在患病期間，原則上對性生活應持剋制態度，以減少對局部病變組織的刺激;對於病因明確的射精疼痛，應妥善治療原發病。
