女性性唤起导致血管充血和神经、肌肉一系列变化，包括阴蒂、阴唇、阴道壁充血，阴道腔径增加和润滑。肌紧张、呼吸频率、心率和血压在唤起过程中逐渐升高，在性高潮时达到顶点。
在临床研究中，女性性反应很难客观的量化。所发生的变化不但很难测量，而且经常不易被患者识别和发现。对女性性反应的生理测定常包括以下手段：①以机械手段测量充血肿胀时组织体积的增加；②检测与血流量有关的局部温度变化；③用光体积描记法测量毛细血管中血流量的变化或测量热量向毛细血管内的消散变化。以前描述的评估女性性唤起过程中生理变化的技术开始是由心理治疗学家和生理学家实施的，重点在评估阴道充血上。最常用的、被认可的测量阴道充血的是光体积描记技术。高潮期的生理测定直到20世纪70年代以后才出现可行的测量方法和仪器，如利用子宫内气压或水压变化测量高潮时子宫内的变化，也可以在宫腔内置入装有压力传感器的硅胶探子进行测定。有研究使用振荡器监测达到性高潮时左右大脑半球的脑电活动，发现性高潮时左右半球的电活动存在某种不对称性。每个病人还应包括完整病史、体格检查、盆腔检查，需要时行激素检测(FSH、LH、T、E)。
生理评价应包括女性生殖器血流的测定、阴道pH值、阴道伸展度、生殖器的颤动感觉阈值。在性刺激前后记录上述指标。阴蒂、阴唇、尿道、阴道和子宫血流速度可通过双显多普勒超声进行测量。有学者对48位到性健康门诊就诊的性功能障碍患者，进行了阴蒂海绵体、阴唇、阴道和尿道动脉性刺激前和刺激后乎均收缩期速度峰值和平均舒张末期速度的测定。这些病人中，不管性功能障碍的主诉及病因，性刺激均明显增加生殖器的血流。所发生的性反应虽然明显，但却不足以使患者主观上觉察到。存在的问题是性反应的生理测定结果与女性的知觉等指标不完全一致，女性主观上的期待可能胜过生理上实际的反应强度。有研究正在收集比较资料，以确定女性特定年龄段正常的生理反应。在清醒状态下对女性性活动人为条件下进行完全客观的测定仍有待解决。
阴道pH值是间接反映阴道润滑的指标。压力一容量变化用伸展性方法测定。阴唇和阴蒂震动阈值用标准的生物震感阈测量器(一种测量震动觉阈值的仪器，Biothesiometer)记录。我们记录上述指标的基础值，经标准的15分钟性刺激(色情影碟和震荡器)后再记录。用三维环绕立体声影碟眼镜维持视觉刺激。
在临床上，评价女性性反应可分析患者存在的问题，对器质性疾病进行诊断，如血流不足、激素异常或神经性疾病。
除了医学／生理学上的评价，还需一位性治疗学家对所有的患者进行评价。引起其主诉的感情和／或相关的问题就在这时进行评价。性治疗学家对患者在何种氛围下进行性活动、自尊和自我形体印象、与其性伙伴交流其性需要的能力进行评估。若患者希望或要求立即治疗，也可以提供。这在女性性功能障碍评估中是必不可少的组成部分。感情和／或有关的问题应在治疗前，在评价治疗疗效前提出，因为它们对性反应有明显的影响。
药物疗法或医学诊断可对性欲和性功能产生负面影响，如肾上腺素能阻滞剂、中枢神经系统抑制剂，抗胆碱能药物。抗抑郁类药物，特别是SSRIs，与女性性功能障碍有关。服用SSRIs的患者最常见的主诉是性欲和性唤起降低，达到性高潮障碍。医源性造成垂体一性腺轴的破坏，继发于化疗或双侧附件切除术后的激素不足也影响女性性功能。这些性方面的主诉实质上不是由心理因素引起的，而是因医学治疗引起的。
