Nguyên nhân của NPT không được biết đến một cách chắc chắn. Bancroft (2005) đưa ra giả thuyết rằng nơ-ron noradrenergic của locus ceruleus ức chế sự cương cứng dương vật, và sự ngừng tuôn ra của chúng xảy ra trong giấc ngủ REM có thể cho phép các hành động kích thích testosterone xuất hiện như NPT.[3]

Các bằng chứng hỗ trợ khả năng bàng quang đầy có thể kích thích sự cương cứng đã tồn tại trong một thời gian và được đặc trưng như một sự cương cứng phản xạ. Các dây thần kinh điều khiển khả năng phản xạ cương cứng của một người đàn ông nằm trong dây thần kinh sacral S2-S4) của tủy sống [4] Một bàng quang đầy được biết là kích thích nhẹ thần kinh trong cùng một khu vực.Khả năng bàng quang đầy gây ra sự cương dương, đặc biệt trong lúc ngủ, có thể được hỗ trợ bởi hiệu quả sinh lý có ích của một cương dương ức chế tiểu tiện, nhờ đó giúp tránh đái dầm vào ban đêm. Tuy nhiên, khi phụ nữ có một hiện tượng tương tự gọi là Cương cứng âm vật vào ban đêm, thì việc ngăn ngừa đái dầm ban đêm không phải là nguyên nhân duy nhất gây ra.[5]