目前，精神性阳萎一般是通过排除器质性阳萎来诊断的。选择性地应用下列方法有助于弄清器质性的病因。
所有病史含糊的阳萎病人，在适当的饮食准备后进行口服糖耐量试验（准备包括每日至少进食碳水化合物900克共3天），以检查有无糖尿病。糖尿病是最常见的阳萎的原因。即使在没有其他提示有糖尿病的症状的人中，也发现糖耐量异常的比例增加。直到糖尿病并不一定说明它就是阳萎的原因，因糖尿病人阳萎也可属于精神性的，或其他原引起的器质性阳萎，后者需要进—步作试验以了解神经与循环方面的情况。
阳萎伴性欲低下或与器质性性功能障碍相一致的病史者，应查血中睾丸酮浓度。在早屋7～10点取血标本，因睾丸酮水平有日间周期性的变化，在其他时间取复时含量较低，难于分析。睾丸酮含量低于正常说明存在性功能低下，根据临床情况，可作进一步诊断性试验。若无禁忌症而血睾丸酮含量又低，可试作寒丸酮替代治疗2～4个月。若治疗期间没有好转而又无其他原因可解释，则有可能此睾丸酮含量下降是精神性刺激的结果，应作一疗程的性治疗。
阳萎人实验室检查必须要考虑经济问题。现代实验方法允许定出省钱的筛选范围，包括有助于诊断的一些生化指标。检查空腹血糖，肝功、血清电解质、脂质水平、甲状腺功能、全血细胞计数都有助于诊断。在某些性功能低下的病例，需要更专门的内分泌试验，尤其是黄体生成素、卵泡刺激素及催乳素的测定，可用来鉴别促性腺激素含量是高还是低的性腺功能低下。
若一个阳萎病人正在使用一种能使他性功能障碍的药物，则应停用。必要时改用另一种不影响其勃起反应的治疗，试用1～2个月以观察性功能是否可能改善。因为性功能障碍可有多个致病因素，所以治疗中也要避免潜在的有害药物。
诊断阳萎最有前途的技术之—是在睡眠时生理性地监测勃起的形式。正常人在睡眠周期中有周期性的反射性勃起。因此，测定夜间阴茎的胀大（NPT）可提供很有价值的材料。器质性阳萎者睡眠时勃起减弱或消失，而精神性阳萎则勃起正常。据推测在睡眠状态时消除了焦虑、内心矛盾或其他可影响清醒时勃起的精神因素，可使正常机体的反射通路恢复，因而可测出阴茎胀大。Karacan及其同事在睡眠实验研究室里做了大量的研究，他们同时测定了睡眠时的脑电图及阴茎周径的变化，分析了有及没有明显疾病的各组男子之NPT情况。
根据这些研究，他们又设计了一种简便的仪器，测量睡眠时阴茎周径的变化可不在专门的睡眠研究室进行。虽然还需要进一步作系统的研究，以确定用该仪器所得资料能否与在睡眠研究室里所得到的更完整的资料相比，但这仍然不失为一种更经济的辅助诊断的筛选方法，有很大的潜力。不管用哪种方法，还需要搞清抑郁病人用此测量其正确性如何（因抑郁干扰正常的睡眠形式），及药物对睡眠时阴茎勃起有无影响等问题。
尽管在多数情况下NPT监测能区分器质性与精神性阳萎，但不能区分器质性阳萎的各种类型。如为器质性，则必须作进—步检查以确定导致阳萎的确切机制，这对治疗有重要价值。动脉造影、阴茎脉搏及血压测量可以了解血管情况，膀胱压力描记或直接的神经生理学试验有助于检查神经性因素。
主要由器质性原因所致的阳萎，有的病例，通过解释，或通过抑郁、自尊心及交往方式的改善，或经过针对社会心理健康方面的心理治疗而取得效果。当体质或代谢方面的情况不允许性交时，必须向他们指出，并提出另外其他方式的快活动建议。有的病例可考虑
随着现代医学的不断发展，诊断血管性阳萎的方法也越来越多，越来越先进，具体有如下几种：
（l）多普勒超声检查及阴茎血流指数。正常时指数为3．4左右，发生血管性阳萎时为1．7左右，闭塞病变越接近阴茎小动脉时，其指数越大。
（2）阴茎动脉血压和阴茎／臂血压指数。如果阴茎收缩压低于4于帕以下则为异常。阴茎／臂血压指数大于1为正常，小于06为异常。
（3）盆腔窃血试验。在运动前测阴茎／臂血压指数后，让病人运动大腿及臀部肌肉数分钟后与运动前相比，如该指数下降0．l以上，则有诊断意义。
（4）静脉阻断性容积描记术。本方法可测出阴茎动脉血流量的峰值，血管性阳萎病人明茎血流量峰值只有正常人的五分之一或更低。
（5）必要时，可选择性行阴茎内动脉造影术。