性医学研究表明，射精疼痛多为生殖器官的器质性病变所致。主要有以下几个方面：
尿路及性器官感染男性下尿路感杂是导致射精疼痛的最常见原因，包括尿道炎、膀胱炎、前列腺炎等。这些感染可引起局部组织充血肿胀，痛阈降低。射精时的一系列节律性收缩对炎症病灶是一种机械性刺激，常伴随射精动作出现剧烈疼痛。另外，精囊炎和附睾炎也会造成射精疼痛，这是由于除了它们本身病变引起的疼痛外，加之分泌液和精子排入输精管，越发会使疼痛加剧所致。有的患者会发生疼痛性遗精。
射精疼痛，系指在射精时发生的阴茎、尿道、会阴或下腹的阵发性疼痛。射精是性生活中男方的高潮阶段，其过程是由副性器官、会阴部肌群与阴茎体一起有节律地收缩而协同完成的。正常情况下，射精的动作伴有愉快的感觉，并不会发生疼痛。
恶性肿瘤男性泌尿生殖器官的恶性肿瘤多会引起射精疼痛。如睾丸、附睾发生肿瘤时，性活动产生的压力以及睾丸的转动、抬高均可引起疼痛，不过其疼痛性质较为缓和，多呈隐痛或酸痛。前列腺、精囊、输精管等处发生肿瘤的机会虽然不多，但病变的进展过程多为隐匿性，此类疼痛应是引起重视的"报警信号"。
尿路结石男性尿路结石是常见的疾病，下尿路的膀胱结石以及输尿管结石均可导致射精疼痛。这是因为结石是一种硬性异物，射精时局部软组织的收缩、蠕动，挤压结石而产生疼痛。严重的尿路结石可继发感染，使疼痛更加重。
此外，男性的泌尿生殖系结核、尿道息肉、阴茎硬结症等疾患亦会造成射精疼痛;性交时动作过于猛烈、性生活过频而使性腺过度工作，也会引起疼痛。
性医学专家认为，若平素性生活正常，突然出现射精疼痛，则可能是罹患上述疾病的信号，要及早到医院去诊治;在患病期间，原则上对性生活应持克制态度，以减少对局部病变组织的刺激;对于病因明确的射精疼痛，应妥善治疗原发病。