В физиологии полового акта играют ведущую роль выделительная система, мускулатура, кровообращение и нервная система. Во время секса активно вырабатывается гормон гипоталамуса окситоцин, который вызывает чувство удовлетворения и спокойствия рядом с партнером, снижает уровень психологической защиты, уменьшает чувство страха и повышает доверие между партнерами. В обиходе этот гормон называют гормоном объятий. Доказано положительное корректирующее влияние окситоцина на поведение взрослых аутистов. Командным центром полового акта является гипофиз, воспринимающий сигналы возбуждения, оркестрирующий каскадами гормонов в токе крови и регулирующий сексуальную деятельность. Во время секса активизируется функционирование ряда желез. Например, слюноотделение уменьшается перед оргазмом, тогда как с его наступлением может начаться обильное слюнотечение, доходящее до птиализма. В ходе прелюдий и вплоть до оргазма интенсивно работают также и половые железы. Особенно обильны выделения потовых желез в подмышечных и подколенных впадинах. Предположительно, в контексте общей потовыделительной функции это служит для увеличения сексуального возбуждения партнера. При занятии сексом повышается частота сердечных сокращений, усиливается кровообращение и повышается кровяное давление. Кровеносные сосуды сжимаются и расширяются, отчего лицо может то краснеть, то бледнеть. Дыхание учащается, становится быстрым и поверхностным. Кровоток максимально увеличивается непосредственно перед оргазмом, а при спаде сексуального напряжения все возвращается в свой обычный ритм. Частое и прерывистое дыхание приводит к снижению интенсивности газообмена. Накопление углекислого газа в крови возбуждает центры, ответственные за циркуляцию и давление крови в организме, на что половые органы реагируют усилением эрекции. Так, приток венозной крови подготавливает половые органы к коитусу, но может иметь и неприятные последствия. Для людей со слабыми сосудами (особенно это касается мужчин) увеличение тока крови может стать причиной сердечного приступа и апоплексического удара. В секс вовлечены не только мышцы, непосредственно участвующие в интимном акте. Возможно непроизвольное спастическое сокращение и других мышц. Это может проявляться в судорогах по всему телу, болях в икрах ног, подергиваниях глаз и век, неконтролируемых стонах, криках и нечленораздельных звуках. Сокращение же гладкой мускулатуры может провоцировать выход газов и появление позывов к мочеиспусканию. Пещеристое тело пениса у мужчин перекрывает мочеиспускательный канал и делает невозможным выход мочи, а у женщин физических препятствий к выделению мочи во время секса нет. Сексуальное возбуждение приводит нервную систему в состояние настоящей «боевой готовности». Сильно возрастает восприимчивость всех органов чувств: обоняния, зрения, слуха и, конечно, осязания. Нос чутко улавливает вырабатываемые половыми железами партнера феромоны, зрачки расширены и потому особо восприимчивы к свету. При сексуальном возбуждении максимальна чувствительность кожных рецепторов, особенно в области эрогенных зон. При этом оргазм способен блокировать болевые сигналы, идущие к головному мозгу, что сопоставимо по эффекту с приемом приличной дозы обезболивающего.