La fuga venosa es la incapacidad de mantener una erección en presencia de un flujo sanguíneo arterial suficiente a través de las arterias cavernosas del pene. El defecto radica en el drenaje excesivo de venas en el tejido cavernoso del pene, lo que socava la función eréctil normal. Esto proporciona un drenaje venoso extraordinario de los cuerpos cavernosos del pene a pesar de la existencia de una erección rígida y no logra atrapar adecuadamente la sangre dentro de las cámaras corporales para mantener una erección de la fuerza adecuada o un período de tiempo adecuado. Todavía se discute qué causa la excesiva permeabilidad que es característica de la afección. Sin embargo, se cree que el defecto se encuentra en el tejido conectivo de la túnica albugínea que rodea las venas del pene (lo más importante, la Vena Dorsal Profunda del pene, un par de venas cavernosas y dos pares de venas paraarteriales entre la fascia del Buck y la túnica albugínea del pene).
Recientemente se realizaron estudios hemodinámicos en cadáveres humanos frescos y descongelados en los que se pudo lograr una erección rígida sin excepción a pesar de que el tejido cavernoso había perdido su extensibilidad en los sinusoides cadavéricos. Esto implica que una erección rígida del pene es solo un evento mecánico y, en consecuencia, que las venas del pene juegan un papel fundamental en el logro de una erección rígida. Esto es claramente una ramificación de respaldar el papel determinante de las venas relacionadas con la erección en la función eréctil humana.
Además, los cavernosogramas demuestran que las venas excesivamente permeables pueden causar drenaje de los cuerpos cavernosos. Las muestras histológicas de tejido cavernoso en pacientes con trastorno veno-oclusivo confirmado muestran cambios en la estructura del colágeno y la elastina que componen el tejido conectivo del pene en comparación con un grupo de control. Estos cambios pueden ser responsables de dichos síntomas. Además, otras causas posibles incluyen estrés psicológico, deficiencia de testosterona, déficit neurótico, influencia adversa de un medicamento, iatrogénica y enfermedades sistémicas crónicas como diabetes y síntomas bajos del tracto urinario.