性學家根據實驗室中的性反應研究而提出的理論。比較著名的有卡普蘭的三階段模式和瑪斯特斯、約翰遜的四階段模式，三階段依次為：慾望、興奮、高潮。卡普蘭認為性功能障礙是以上三個環節中的一個出了問題，當一個出了問題時另兩個仍可以保持正常。三階段模式特殊性，在於將慾望當作性反應週期的一個特殊階段。瑪斯特斯不研究性器官以外的性反應。而卡普蘭認為慾望是肉體性反應的前奏。瑪斯特斯和約翰遜在1966年創立了人類性反應分期模式。此模式將人類性交過程分為四個階段，興奮期、持續期、高潮期、消退期，在男性的消退期還包括一個不應期。四階段的根據是：對有效的性刺激會發生兩個基本的生理反應。血管充血和肌肉強直，充血的表現即為陰莖勃起和陰道溼潤，肌肉強直為 興奮時整個身體肌肉張力增加的現象。最顯著的表現為臉部肌肉抽搐、手腳收縮、 以及性高潮時肌肉收縮.。男性性反應模式只有一種，而女性有三種。女性性反應模式A與男性很相似，不同之處在於女性在沒有下降到持續期以下時，緊接著進入另一個高潮。模式B，是平滑地從興奮期到持續期，沒有性高潮且消退期很緩慢。模式C是快速達到高潮，又很快地消退。
