Giai đoạn cao nguyên là giai đoạn hưng phấn tình dục trước khi đạt cực khoái. Giai đoạn này được đặc trưng bởi sự tăng lưu thông và nhịp tim ở cả hai giới, tăng khoái cảm tình dục với sự kích thích tăng lên và tăng thêm sức căng cơ. Ngoài ra, hô hấp tiếp tục ở mức cao.[1] Cả nam giới và phụ nữ cũng có thể bắt đầu phát âm không tự nguyện ở giai đoạn này. Thời gian kéo dài trong giai đoạn cao nguyên mà không tiến triển đến giai đoạn cực khoái có thể dẫn đến sự thất vọng về tình dục.

Cao nguyên ở nam

Trong giai đoạn này, cơ thắt niệu đạo nam co thắt (để ngăn nước tiểu trộn với tinh dịch, và để bảo vệ chống xuất tinh ngược) và các cơ ở gốc dương vật bắt đầu co thắt nhịp nhàng đều đặn.[1] Nam giới có thể bắt đầu tiết ra chất lỏng tinh dịch hoặc chất lỏng tiền xuất tinh và tinh hoàn kéo sát lên gần hơn với cơ thể.[2]

Cao nguyên ở nữ

Giai đoạn cao nguyên ở nữ về cơ bản là sự tiếp nối của những thay đổi tương tự hiển nhiên trong giai đoạn hưng phấn. Âm vật trở nên cực kỳ nhạy cảm và rút ra một chút, và tuyến Bartholin tạo ra sự bôi trơn thêm. Các mô của một phần ba bên ngoài của âm đạo sưng lên, và cơ pubococcygeus thắt chặt, làm giảm đường kính của lỗ âm đạo.[1] Masters và Johnson gọi những thay đổi diễn ra trong giai đoạn cao nguyên là nền tảng cực khoái. Đối với những người không bao giờ đạt được cực khoái, đây là đỉnh cao của hưng phấn tình dục.