逆行射精在射精指令的下达方面没有什么异常，异常的是在“执行”过程中尿道扩约肌或通往膀胱的入口发生了“故障”，不能及时关闭通道。这一问题的发生，使本来应当射出体外的精液去了不该去的膀胱。
正常的男性，阴茎在强烈的性刺激下出现性高潮的时候，便可产生射精动作。尿道腺、前列腺大量分泌的精液，在射精管、输精管、精囊等共同联合收缩作用下，将混有精子的精液排入尿道，这时，尿道内括约肌及时关闭，堵住通向膀胱的入口，在尿道海绵体肌和阴茎海绵体肌强烈的收缩下，将精液从尿道射出体外。这一连贯性的动作，是阴茎在性刺激中得到的“信息”，经过阴部神经抵达脊髓的射精中枢和大脑皮质，射精“指令”通过传出神经抵达射精器官而引发。
在男性的前列腺内部，存在着一个特殊的Y型“三通管”，射精管与尿道汇合后，向上的通道是膀胱，向下的通道则是阴茎尿道口。“三通管”内有两个括约肌，上行的是膀胱颈括约肌，向下的是尿道膜部括约肌。发生射精后，这两个括约肌各负其责，密切配合。
男性在性生活过程中有一个体验，处于极度性兴奋状态时即使故意作出排尿动作，尿液也不会轻易流出。这就是膀胱颈括约肌在交感神经支配下收缩紧闭的结果。当精液即将射出时，尿道膜括约肌在副交感神经的支配下舒张，为积蓄的精液大开方便之门，得以直接射出体外。
造成膀胱颈括约肌收缩功能失调的原因是多方面的。在较为常见的原因中有膀胱、尿道、精阜的慢性炎症造成的不良刺激，或可使射精阻力加大的先天性尿道狭窄症，或经常采用在射精时挤压阴茎根部阻止射精以求避孕的不良方法，这些可导致膀胱括约肌功能失调。
此外，前列腺、膀胱、直肠手术也有可能造成局部神经功能失调；糖尿病患者或长期服用胍乙啶和利血平等降血压药的患者也有可能发生逆行射精。