对于女性而言，性反应包括四个阶段。（请参见本书“性爱历程”一节）根据马斯特和琼森的实验报告显示出，最典型的说法是性高潮出现在性反应周期的第三阶段。
第一个阶段的兴奋反应是循序渐进的：先是肌肉逐渐紧绷，约在受到性刺激10～30秒后阴道开始分泌润滑液，然后阴道内部开始膨胀、放大，阴蒂和乳头皆呈充血状态；
第二个阶段就是所谓的高原期，此阶段除了延续上一阶段的颤动和紧绷状态外，心跳和呼吸频率也逐渐加快，皮肤开始泛红；
接下来是第三个阶段，这时阴道会大量充血。以上各个现象发生的最后结果便是激起了无限快感的性高潮。女性的性高潮需要依赖子宫和阴道的肌肉收缩才能达到，每次收缩间隔大约是0.8秒，这0.8秒就称为高潮阶段；
接着在到达顶点之后，肌肉的紧绷和充血的情形也就渐渐地舒缓还原了。
比起女性的性高潮，男性性高潮似乎简单坦白多了。对于男性而言，在亢奋阶段，男性的肌肉开始收缩紧绷，阴茎开始充血；在高原期阶段，阴茎硬挺挺地勃起，然后就在将要射精之际，——此刻他几乎无法以意志力来控制肌肉不断地快速收缩——据马斯特和琼森的测量，估计每次收缩间隔约为0.8秒——因为如此便能将欲射出的精液排离尿道，避免与尿液同时射出；射精之后肌肉收缩的现象就渐趋和缓，不过不甚规律，这个过程要经历一段时间才能完成。从另一面来看，通常男性和部分女性在性高潮时，其直肠括约肌也会连带地出现痉挛性收缩。
血管收缩就是充血的意思，它会造成男性阴茎的勃起和女性阴唇的肿胀扩大。此外，血管收缩也会造成女性的子宫渐渐膨胀，尤其在到达性高潮时，有些女性的子宫甚至会胀大一倍左右；一旦过了高潮点开始舒缓时，子宫便会慢慢恢复原状，整个回缩过程一般需要10～20分钟。不过如果她一直无法达到性高潮，那么它要恢复原状可能就得花更多的时间才行。