Consiste em duas massas dorsais de tecido erétil, denominados corpos cavernosos, e uma massa central, o corpo esponjoso. Este último contém e envolve a porção esponjosa da uretra.

Histologicamente, os corpos cavernosos são revestidos pela túnica albugínea, um tecido conjuntivo denso, e contém numerosos espaços vasculares revestidos por endotélios. Esses espaços são circundados por uma estreita camada de músculo liso, que forma trabéculas e interliga com a túnica albugínea. Essa complexa composição tem relação com a fisiologia da ereção, em que esses espaços vasculares aumentam de tamanho e rigidez pelo seu enchimento com sangue durante a ereção.