Chu kỳ phản ứng tình dục là chuỗi các giai đoạn sinh lý xảy ra trong hoạt động tình dục. Masters và Johnson đã mô tả bốn giai đoạn: hưng phấn, cao trào, cực khoái và kết thúc.

Trong giai đoạn hưng phấn, lưu lượng máu đến bộ phận sinh dục tăng lên, nhịp tim và nhịp thở tăng cao, và sự căng thẳng tình dục gia tăng. Giai đoạn cao trào là thời kỳ hưng phấn cao độ kéo dài. Cực khoái là đỉnh điểm của khoái cảm đi kèm với các cơn co thắt cơ nhịp nhàng và, ở nam giới, xuất tinh. Giai đoạn hồi phục đưa cơ thể trở lại trạng thái không bị kích thích; nam giới trải qua giai đoạn trơ, trong đó việc đạt cực khoái tiếp theo tạm thời không thể xảy ra, trong khi nữ giới có thể có khả năng đạt cực khoái thêm.

Chu kỳ này thay đổi đáng kể giữa các cá nhân và từng trường hợp. Các yếu tố tâm lý, sức khỏe, tuổi tác và bối cảnh mối quan hệ đều ảnh hưởng đến cường độ và thời gian của mỗi giai đoạn. Các mô hình sau này đã nhấn mạnh vai trò của ham muốn và bản chất tuần hoàn, chứ không phải tuyến tính, của phản ứng tình dục, đặc biệt là ở phụ nữ. Mô tả bốn giai đoạn ban đầu vẫn là một khuôn khổ lâm sàng và giáo dục hữu ích.

Từ trạng thái hưng phấn ban đầu đến khi trở lại trạng thái cân bằng, cơ thể tuân theo một trình tự nhất định.