翻检科学文献，极少有研究将性欲压抑和性欲缺乏区分开来（Graham，Sanders，Milhausen，& McBride，2004）。为了解决这一问题，研究人员提出了“复式操纵”的理论，即认为中枢神经系统具有相互分离而独立的兴奋系统和抑制系统（Bancroft，1999；Bancroft & Janssen，2000）。根据这一理论，这两个系统之间具有一种相抵作用，它决定性唤起是否发生，而且决定个人在其性唤起和性兴奋的倾向上的差别。一项对女性的研究发现，当女性被性唤起时，润滑只是生理变化之一，而且，润滑并不是女性报告自己有性唤起的必要条件（Graham et al.，2004）。这一发现提示，女性对唤起的评定，可能较大程度上基于自己的总体唤起状态，而不像男性那样基于生殖器的反应。然而这究竟是后天学习（女性学会了“踩刹车”）还是生物因素的缘故，仍不明了。
神经系统和性刺激〓大脑对于性反应而言十分重要，然而产生这些反应的大脑究竟是如何运作，科学所了解的还相当少。大脑通过神经系统接收来自五种感觉官能的刺激视、嗅、触、听、味，此外还有一种：想象力。
大脑〓毫无疑问，大脑在我们身体的各种功能中都扮演着重要角色，但在性功能中的作用则最为突出。我们的思想、感觉和实际行为之间的关系并没有得到充分的理解（即便是已知的部分，也需要神经学的知识背景才能理解清楚）。感情关系的因素和文化影响，以及预期、幻想、希望和恐惧，会与感官的输入和神经递质（在神经系统中传递信息的化学物质）相结合，把我们带入预备好、愿意并能够发生性冲动的状态。即使到了这一刻，既能激发又能抑制性反应的大脑，也可以使可能带有情欲意味的信息“短路”。抑制机制究竟如何发挥作用尚未可知，但罪恶感、焦虑感、恐惧感和负面条件作用几乎必然会阻碍大脑向生殖器发出信息。实际上，适量的酒精和大麻之所以表现出增强性体验的作用，正是因为它们削弱了大脑中抑制机制的控制力。
从解剖学看来，大脑中最与男性和女性的性行为相关的区域是大脑皮层和脑边缘系统。研究者利用PET（正电子发射断层扫描）绘制脑图像，发现大脑在性唤起期间的活动显著增多（Holstege et al.，2003；Redoute et al.，2000）。有趣的是，在性高潮中被激活的这个区域，在海洛因的作用下也会兴奋起来。神经学家格特·霍尔斯特吉（Gert Holstege）新近的研究显示，脑中掌管恐惧和焦虑的部位在女性经历性高潮的时候是被关闭的，但是在伪装高潮的情况下，这个部位仍然会有活动（Ross，2005）。此外，研究还发现在女性性高潮中，大脑的一个掌管感情控制的区域会被大幅度钝化，而在男性身上没有发现类似的结果这是因为用来测量这一变化的扫描仪需要检测持续两分钟以上的活跃状态，而男性的性高潮通常无法持续那么久。大脑皮层是覆盖脑部大部分区域的带有沟回的结构，这一部位与人类的有意识行为如感知、记忆、交流、理解和自主运动相联系。
